KR20140004148A - Arrangement for steering a ship and for supplying power to its propulsion system - Google Patents

Arrangement for steering a ship and for supplying power to its propulsion system Download PDF

Info

Publication number
KR20140004148A
KR20140004148A KR1020137019647A KR20137019647A KR20140004148A KR 20140004148 A KR20140004148 A KR 20140004148A KR 1020137019647 A KR1020137019647 A KR 1020137019647A KR 20137019647 A KR20137019647 A KR 20137019647A KR 20140004148 A KR20140004148 A KR 20140004148A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
propeller
motor
generator
propulsion
power unit
Prior art date
Application number
KR1020137019647A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
키모 코킬라
Original Assignee
에이비비 오와이
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에이비비 오와이 filed Critical 에이비비 오와이
Publication of KR20140004148A publication Critical patent/KR20140004148A/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H5/00Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
    • B63H5/07Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
    • B63H5/08Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers of more than one propeller
    • B63H5/10Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers of more than one propeller of coaxial type, e.g. of counter-rotative type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/12Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven
    • B63H21/17Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven by electric motor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H23/00Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements
    • B63H23/22Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements with non-mechanical gearing
    • B63H23/24Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements with non-mechanical gearing electric
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00Maritime or waterways transport
    • Y02T70/50Measures to reduce greenhouse gas emissions related to the propulsion system
    • Y02T70/5218Less carbon-intensive fuels, e.g. natural gas, biofuels
    • Y02T70/5236Renewable or hybrid-electric solutions

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

해양 선박을 조향하고 해양 선반의 이중반전 회전 프로펠러(CRP) 추진 시스템에 추진력을 공급하기 위한 장치는 회전 동력 유닛(40)에 의해 구동되는 제 1 프로펠러(44)와, AC 모터(50)에 의해 구동되고 제 1 프로펠러(44)와 반대 방향으로 회전되는 제 2 프로펠러(48)와, 동력 유닛(40)의 기계적 출력 샤프트에 연결되고 회전 동력 유닛에 의해 구동되며 AC 모터(50)에 전기적으로 연결된 AC 발전기(42)를 포함한다. 상기 장치에 따라 AC 모터(50)와 AC 발전기(42)는 동일한 전기 주파수를 구비하며, 다른 전기 전력 소스(60, 61, 62)가 AC 발전기(42)와 병렬로 AC 모터(50)에 전기적으로 연결가능하며, 제 2 프로펠러의 샤프트(47)는 해양 선박(2)의 선체에 부착된 지지 구조체(16, 24)에 회전가능하게 장착되고, 지지 구조체(16, 24)에 대해 방향타(10)의 선회 운동을 가능하게 하는 방식으로 방향타(10)가 지지 구조체에 지지된다.The apparatus for steering a marine vessel and for supplying propulsion to a double inverted rotary propeller (CRP) propulsion system of an offshore shelf is provided by a first propeller 44 driven by a rotary power unit 40 and by an AC motor 50. A second propeller 48 driven and rotated in a direction opposite to the first propeller 44, connected to the mechanical output shaft of the power unit 40, driven by the rotary power unit, and electrically connected to the AC motor 50; AC generator 42 is included. According to the device, the AC motor 50 and the AC generator 42 have the same electrical frequency, and other electrical power sources 60, 61, 62 are electrically connected to the AC motor 50 in parallel with the AC generator 42. Connectable, the shaft 47 of the second propeller is rotatably mounted to the support structures 16, 24 attached to the hull of the marine vessel 2, and the rudder 10 relative to the support structures 16, 24. The rudder 10 is supported by the support structure in such a way as to allow pivoting movement of the < RTI ID = 0.0 >

Figure P1020137019647
Figure P1020137019647

Description

선박을 조향하고 추진 시스템에 동력을 공급하기 위한 장치{ARRANGEMENT FOR STEERING A SHIP AND FOR SUPPLYING POWER TO ITS PROPULSION SYSTEM}Arrangement for steering and powering propulsion systems {ARRANGEMENT FOR STEERING A SHIP AND FOR SUPPLYING POWER TO ITS PROPULSION SYSTEM}

본 발명은 해양 선박을 조향하고 해양 선박의 이중반전 회전 프로펠러(contra rotating propeller: CRP) 추진 시스템에 추진력을 공급하기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for steering a marine vessel and for supplying propulsion to a contra-rotating propeller (CRP) propulsion system of the marine vessel.

대형 선박이나 해양 선박의 추진력은 에너지 소스를 오일, 가스, 원자력으로 하는 회전 동력 유닛(rotating power unit)에 의해 생성된다. 회전 동력 유닛은 디젤 엔진, 가스 터빈 또는 원자로의 회전 터빈일 수 있다. 기계적 출력 샤프트는 직접 또는 기어를 통해 프로펠러의 샤프트에 연결되거나, 회전 동력 유닛은 선박의 프로펠러 모터에 전력을 공급하는 발전기를 구동한다. 또한, 프로펠러를 구동하는 이러한 두 가지 방식의 여러 상이한 조합이 사용되고 있다.The propulsion of a large vessel or offshore vessel is generated by a rotating power unit whose energy sources are oil, gas and nuclear power. The rotary power unit can be a diesel engine, a gas turbine or a rotary turbine of a reactor. The mechanical output shaft is connected directly or via a gear to the shaft of the propeller, or the rotary power unit drives a generator that powers the ship's propeller motor. In addition, several different combinations of these two ways of driving propellers are used.

해양 선박의 동력 및 에너지 효율은 추진력이 상이한 동작 모드에서 가능한 한 경제적으로 생성될 것을 요구한다. 그리하여 전체 에너지 소비는 최적화되어야 한다. 이것은 선상에서 이용가능한 가장 경제적인 전력 생산 시스템을 사용하여 전기 에너지를 생성하고 전기 에너지를 사용하는 모터와 장치에 전기 에너지를 공급할 때 가능한 한 효율적으로 전기 에너지를 사용하여야 하는 것을 의미한다.The power and energy efficiency of marine vessels requires that the thrust force be generated as economically as possible in different modes of operation. Thus, the overall energy consumption must be optimized. This means that electrical energy must be used as efficiently as possible when generating electrical energy using the most economical power generation system available on board and supplying electrical energy to motors and devices that use it.

이 기술 분야에 잘 알려진 바와 같이 추진 장치는 해양 선박에서 소비되는 에너지의 대부분을 소비한다. 또한, 추진력 또는 추력은 상이한 종류의 엔진 또는 모터를 동시에 사용하여 생성된다. 따라서 이들은 필요한 추진력을 생성하고 선박을 조향할 때 그 결합된 에너지 소비가 가능한 한 낮도록 협력하는 것이 중요하다. 동시에 총 에너지 소비와 전기의 생성은 가능한 한 효율적이어야 한다. 이것은 선박의 총 에너지를 효율적으로 생성하고 전력을 상이한 동작 상황에서 모든 전력 소비 장치에 효과적으로 공급하여 사용하는 것이 중요하지만, 일정한 조건 하에서 전진 이동할 때 대부분의 에너지가 사용되므로 추진 유닛의 효율이 극히 중요하다.As is well known in the art, propulsion devices consume most of the energy consumed in marine vessels. In addition, thrust or thrust is generated using different types of engines or motors simultaneously. Therefore, it is important for them to produce the necessary propulsion and to cooperate in ensuring that the combined energy consumption is as low as possible when steering the vessel. At the same time, total energy consumption and electricity generation should be as efficient as possible. It is important to efficiently generate the ship's total energy and to use it effectively to supply and use power to all power consuming devices in different operating situations, but the efficiency of the propulsion unit is extremely important because most of the energy is used when moving forward under certain conditions. .

문헌 WO 02/072418은 하나의 프로펠러를 메인 엔진에 의해 구동하고 다른 프로펠러를 전기 모터에 의해 구동하는 CRP-프로펠러 장치를 제안한다. 제 1 및 제 2 프로펠러의 샤프트는 동축이며 제 1 프로펠러의 샤프트는 제 2 프로펠러의 중공 샤프트에 배열된다. 메인 엔진은 메인 엔진의 샤프트에 연결된 제 1 프로펠러를 구동하고, 메인 엔진의 샤프트에 배열된 발전기는 제 2 프로펠러를 구동하는 모터에 전력을 공급한다. 또한, 모터에 전력을 공급하는 발전기를 회전시키는 다른 엔진이 존재한다.Document WO 02/072418 proposes a CRP-propeller apparatus which drives one propeller by a main engine and another propeller by an electric motor. The shafts of the first and second propellers are coaxial and the shafts of the first propeller are arranged in the hollow shaft of the second propeller. The main engine drives a first propeller connected to the shaft of the main engine, and a generator arranged on the shaft of the main engine supplies power to the motor driving the second propeller. In addition, there are other engines that rotate a generator that powers a motor.

본 발명의 목적은 선박이나 해양 선박에 전력을 공급하는 신규한 비용 효과적인 장치를 생성하는 것이다. 본 발명에 따른 장치는 청구항 1의 특징부를 특징으로 한다. 본 발명의 바람직한 실시예는 종속 항에 한정된다.It is an object of the present invention to create a novel cost effective device for powering a vessel or an offshore vessel. The device according to the invention features the features of claim 1. Preferred embodiments of the invention are defined in the dependent claims.

해양 선박을 조향하고 해양 선박의 이중반전 회전 프로펠러(CRP) 추진 시스템에 추진력을 공급하기 위한 장치는 회전 동력 유닛에 의해 구동되는 제 1 프로펠러와, AC 모터에 의해 구동되고 제 1 프로펠러와 반대 방향으로 회전하는 제 2 프로펠러와, 상기 동력 유닛의 기계적 출력 샤프트에 연결되고 상기 회전 동력 유닛에 의해 구동되며 상기 AC 모터에 전기적으로 연결된 AC 발전기(42)를 포함한다. 상기 장치는 (i) AC 모터와 AC 발전기가 동일한 전기 주파수를 구비하고, (ⅱ) 다른 전력 소스가 상기 AC 발전기와 병렬로 상기 AC 모터에 전기적으로 연결가능하며, (iii) 제 2 프로펠러의 샤프트는 해양 선박의 선체에 부착된 지지 구조체에 회전가능하게 장착되며, (iv) 상기 지지 구조체에 대해 방향타(rudder)를 선회 운동가능한 방식으로 지지 구조체에 방향타가 지지되는 것을 포함한다. The apparatus for steering a marine vessel and for supplying propulsion to a double inverted rotary propeller (CRP) propulsion system of the marine vessel includes a first propeller driven by a rotating power unit and an AC motor and in a direction opposite to the first propeller. And a rotating second propeller and an AC generator 42 connected to the mechanical output shaft of the power unit and driven by the rotating power unit and electrically connected to the AC motor. The device comprises (i) an AC motor and an AC generator having the same electrical frequency, (ii) another power source is electrically connectable to the AC motor in parallel with the AC generator, and (iii) a shaft of a second propeller Is rotatably mounted to a support structure attached to the hull of a marine vessel, and (iv) the rudder is supported to the support structure in a manner rotatable relative to the support structure.

본 발명의 일 실시예에 따라, 방향타는 해양 선박의 선체에 지지된다.According to one embodiment of the invention, the rudder is supported on the hull of a marine vessel.

본 발명의 일 실시예에 따라 제 1 프로펠러 및 제 2 프로펠러의 허브(hubs)는 연속적인 유선형 형상(streamlined shape)을 형성한다.According to one embodiment of the invention the hubs of the first propeller and the second propeller form a continuous streamlined shape.

본 발명의 장치를 사용하는 경우 선박의 일반 장치 및 선체 설계에 더 많은 자유도가 제공된다. 전기 발전기는 보다 유리한 방식으로 위치될 수 있고, 이에 의해 선박의 유체역학적 효율이 개선된다.When using the device of the present invention, more freedom is provided for the general device and hull design of the ship. The electric generator can be located in a more advantageous way, thereby improving the hydrodynamic efficiency of the vessel.

에너지는 상이한 동작 상황에서 선박의 가변적인 동력 수요를 충족시킬 때 가장 효율적인 방식으로 생성된다. 이에 의해 해양 선박의 전력 손실은 종래의 전기 추진 시스템에 비해 최소화된다.Energy is produced in the most efficient manner when meeting the variable power demands of the ship in different operating situations. This minimizes the power loss of offshore vessels compared to conventional electric propulsion systems.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 이하에서 보다 상세히 설명된다.The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예를 도시하는 도면.1 illustrates an embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 개략도를 도시한다. CRP(이중반전 회전 프로펠러) 추진 장치(4)는 해양 선박(2)의 후미 부분(aft portion)에 설치된다. CRP 추진 장치는 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 잘 알려져 있는 반대 방향으로 회전하도록 배열된 전방 프로펠러(44) 및 후방 프로펠러(48)를 포함한다. 예를 들어, 2행정 디젤 엔진인 메인 회전 동력 유닛(40)은 회전 동력 유닛(40)의 하나의 출력 샤프트에 고정된 회전자를 구비하는 추진력 AC 발전기(42)를 구동한다. 선박의 메인 프로펠러(44)는 회전 동력 유닛(40)의 다른 출력 샤프트(46)에 고정된다. 발전기(42)와 프로펠러(44)는 도 1에 도시된 실시예에서 회전 동력 유닛(40)에 대해 서로 반대쪽에 있지만, 발전기는 회전 동력 유닛(40)에 대해 프로펠러(44)와 동일한 쪽에 있을 수도 있다. 메인 프로펠러(44)와 대향하여 AC 모터(50)의 출력 샤프트(47)에 고정되고 AC 모터(50)에 의해 구동되는 제 2 프로펠러(48)가 배열된다. 메인 또는 전방 프로펠러(44)는 선박의 선체에 베어링(미도시)을 통해 장착된다. 제 2 또는 후방 프로펠러(48)는 지지 암(support arm) 또는 스트럿(strut)(16)에 의해 선박의 선체에 지지하는 포드(pod) 같은 하우징(24)에 설치된 AC 모터(50)로 지지된다. 추진 AC 발전기(42)는 전력 연결부(52)에 의해 AC 모터(50)에 연결된다. 이에 의해 AC 발전기(42)에 의해 생성된 AC 전류는 직접 AC 모터(50)에 공급된다. 회로 차단기(circuit breaker)(54)가 전력 연결부(52) 상에 배열되고 이에 의해 AC 모터(50)와 추진 AC 발전기(42) 사이의 연결이 스위치온 및 스위치오프될 수 있다. 회로 차단기(54)가 스위치온되면, AC 모터(50) 및 추진 AC 발전기(42)는 동일한 주파수를 구비한다.1 shows a schematic diagram of one embodiment of the invention. The CRP (double reversal rotary propeller) propulsion device 4 is installed in the aft portion of the marine vessel 2. The CRP propulsion device includes a front propeller 44 and a rear propeller 48 arranged to rotate in opposite directions that are well known to those skilled in the art. For example, the main rotary power unit 40, a two-stroke diesel engine, drives a thrust AC generator 42 having a rotor fixed to one output shaft of the rotary power unit 40. The main propeller 44 of the ship is fixed to the other output shaft 46 of the rotary power unit 40. The generator 42 and propeller 44 are on opposite sides to the rotary power unit 40 in the embodiment shown in FIG. 1, but the generator may be on the same side as the propeller 44 relative to the rotary power unit 40. have. The second propeller 48, which is fixed to the output shaft 47 of the AC motor 50 and driven by the AC motor 50, is arranged opposite the main propeller 44. The main or front propellers 44 are mounted to the ship's hull through bearings (not shown). The second or rear propeller 48 is supported by an AC motor 50 installed in a housing 24, such as a pod, which is supported by the support arm or strut 16 on the hull of the ship. . The propulsion AC generator 42 is connected to the AC motor 50 by a power connection 52. As a result, the AC current generated by the AC generator 42 is directly supplied to the AC motor 50. A circuit breaker 54 is arranged on the power connection 52 whereby the connection between the AC motor 50 and the propelling AC generator 42 can be switched on and off. When circuit breaker 54 is switched on, AC motor 50 and propulsion AC generator 42 have the same frequency.

방향타(10)는 선박(2)의 후미에 배열된다. 방향타는 방향타 샤프트(14)를 통해 선박(2)의 선체에 지지되고 방향타 샤프트(18)를 통해 하우징(24)에 지지된다. 방향타 샤프트(14)는 선체에 대해 방향타를 선회 운동가능하게 하는 베어링(20)을 통해 지지된다. 방향타 샤프트(18)는 방향타 샤프트(14)와 동일한 수직축 라인(22) 상에 있고, 방향타(16)는 하우징(24) 및 지지 스트럿(16)에 대해 선회 운동이 가능하다. 방향타 샤프트는 하우징(24)에 고정되고, 방향타는 베어링(12)을 통해 이 하우징에 지지된다. 방향타는 이 기술 분야에서 잘 알려진 제어 유닛에 의해 수직축 라인에 대해 회전된다. The rudder 10 is arranged at the rear of the ship 2. The rudder is supported on the hull of the vessel 2 via the rudder shaft 14 and on the housing 24 via the rudder shaft 18. The rudder shaft 14 is supported through a bearing 20 which makes the rudder pivotable with respect to the hull. The rudder shaft 18 is on the same vertical axis line 22 as the rudder shaft 14, and the rudder 16 is pivotable about the housing 24 and the support strut 16. The rudder shaft is fixed to the housing 24, and the rudder is supported in this housing via a bearing 12. The rudder is rotated about a vertical axis line by a control unit well known in the art.

프로펠러(44 및 48)는 CRP 모드에서 높은 효율을 갖도록 설계된다. 프로펠러(44)의 허브(45)와 프로펠러(48)의 허브(49)는 유선형 형상을 가지도록 형성된다. 이들 프로펠러는 축방향 라인으로 배열되고, 그 공통 외부면은 전체적으로 유선형 형상을 형성한다. 포드 같은 하우징(24), 지지 스트럿(16) 및 방향타(10)는 또한 유선형 형상을 형성한다.Propellers 44 and 48 are designed to have high efficiency in CRP mode. The hub 45 of the propeller 44 and the hub 49 of the propeller 48 are formed to have a streamlined shape. These propellers are arranged in axial lines, the common outer surface of which forms a streamlined shape as a whole. Housing 24, support strut 16 and rudder 10 also form a streamlined shape.

3개의 보조 회전 동력 유닛(56, 57 및 58)이 전력 연결부를 통해 선박의 메인 배전반(switchboard) 또는 메인 버스(64)에 연결된 3개의 발전기(60, 61, 62)에 연결된다. 배전반(64)은 선박의 전기 분배 전원(mains)에 연결되고, 발전기(60, 61, 62)는 전력을 소비자에 공급한다. 보조 회전 동력 유닛(56, 56 및 58)은 회전 동력 유닛(40)보다 더 낮은 전력을 가지는 바람직하게는 4행정 디젤 엔진이다. 이들 유닛은 또한 예를 들어, 가스 터빈 또는 폐열 회수 시스템일 수 있다. 보조 회전 동력 유닛(56, 57 및 58)은 선박의 선체 내 적절한 공간에 위치될 수 있고, 이들 유닛은 선박의 프로펠러(44 또는 48) 부근 또는 전력의 다른 소비자 부근에 위치될 필요는 없다. 주파수 변환기(66)는 전력 연결부(52)의 접합점(68)과 메인 배전반(64) 사이에 전력 연결부(70)를 통해 및 전력 연결부(72)의 연결을 통해 각각 연결된다. 메인 배전반(64)과 주파수 변환기(66) 사이에는 제 2 회로 차단기(74)가 있고, 주파수 변환기 (66)와 접합점(68) 사이에는 제 3 회로 차단기(76)가 있다.Three auxiliary rotary power units 56, 57 and 58 are connected to the three generators 60, 61, 62 which are connected to the main switchboard or main bus 64 of the ship via power connections. The switchboard 64 is connected to the electric distribution mains of the ship, and the generators 60, 61, 62 supply power to the consumer. The auxiliary rotary power units 56, 56 and 58 are preferably four-stroke diesel engines with lower power than the rotary power unit 40. These units may also be gas turbines or waste heat recovery systems, for example. The auxiliary rotary power units 56, 57 and 58 may be located in appropriate spaces in the hull of the ship, and these units need not be located near the ship's propellers 44 or 48 or near other consumers of power. The frequency converter 66 is connected between the junction 68 of the power connector 52 and the main switchboard 64 through the power connector 70 and through the connection of the power connector 72, respectively. There is a second circuit breaker 74 between the main switchboard 64 and the frequency converter 66 and a third circuit breaker 76 between the frequency converter 66 and the junction point 68.

도 1에 도시된 추진 시스템은 동작 모드에 따라 여러 방식으로 동작되고 제어될 수 있다.The propulsion system shown in FIG. 1 can be operated and controlled in various ways depending on the mode of operation.

하나의 모드에서 추진력은 메인 회전 동력 유닛(40)에 의해 생성된다. 메인 회전 동력 유닛(40)은 최대 동력으로 작동하고, AC 발전기(42)는 AC 모터(50)에 직접 연결된다. 회로 차단기(54)는 스위치온되고 또 회로 차단기(74 및 76) 또한 스위치온되고 주파수 변환기(66)는 메인 배전반(64) 및 라인(52)의 접합점(68) 사이에 연결된다. AC 모터(50)는 전력 연결부(52)를 통해 AC 발전기(42)로부터 전적으로 전력 공급된다. AC 발전기(42)는 전력 연결부(52)를 통해 AC 모터(50)에 직접 연결되므로, AC 발전기(42)와 AC 모터는 동일한 주파수를 구비한다. AC 발전기(42)와 AC 모터(50)가 동일한 개수의 자극(pole)을 가지고 있다면, 이들은 본질적으로 동일한 회전 속도로 회전하며, 동기 기계의 경우에 그 속도는 동일하고 비동기 기계의 경우에 그 속도는 슬립(slip)의 양만큼 상이하다. AC 발전기(42)와 AC 모터(50)가 상이한 개수의 자극을 가지고 있다면, 그 회전 속도는 기계의 자극의 개수에 따라 서로 상이하다. 따라서 후방 프로펠러와 전방 프로펠러의 회전 속도는 이들이 기계의 샤프트에 고정될 때와 동일한 방식으로 상이하다.In one mode thrust is generated by the main rotary power unit 40. The main rotary power unit 40 operates at full power, and the AC generator 42 is directly connected to the AC motor 50. The circuit breaker 54 is switched on and the circuit breakers 74 and 76 are also switched on and the frequency converter 66 is connected between the main switchboard 64 and the junction 68 of the line 52. The AC motor 50 is powered entirely from the AC generator 42 via the power connection 52. Since the AC generator 42 is directly connected to the AC motor 50 through the power connection 52, the AC generator 42 and the AC motor have the same frequency. If the AC generator 42 and the AC motor 50 have the same number of poles, they rotate at essentially the same rotational speed, the speed being the same for synchronous machines and the speed for asynchronous machines. Is different by the amount of slip. If the AC generator 42 and the AC motor 50 have different numbers of magnetic poles, their rotational speeds are different from each other depending on the number of magnetic poles of the machine. The rotational speeds of the rear propellers and the front propellers are therefore different in the same way as when they are fixed to the shaft of the machine.

제 2 모드에서 추진력은 보조 회전 동력 유닛(56, 57 및 58)과 메인 회전 동력 유닛(40)에 의해 생성된다. AC 모터는 주파수 변환기(66)를 통해 AC 발전기(60, 61, 62) 및 AC 발전기(50)로부터 및 전력 연결부(52)를 통해 AC 발전기(42)로부터 모두 전력 공급된다. 회로 차단기(74 및 76)는 스위치온되고 전력은 발전기(60, 61, 62)로부터 메인 배전반을 통해 및 주파수 변환기(66)를 통해 AC 모터(50)에 공급된다. 발전기(60, 61, 62)로부터 전기 에너지를 AC 모터(50)로 공급하는 전력 및 주파수는 주파수 변환기(66)에 의해 제어된다. 추진 시스템의 전력 수요와 선박의 다른 전력 사용자의 전력 수요에 따라 주파수 변환기는 또한 주파수 변환기(66)를 통해 메인 배전반(64)으로 전력을 공급할 수도 있다.In the second mode thrust is generated by the auxiliary rotary power units 56, 57 and 58 and the main rotary power unit 40. The AC motor is powered both from AC generator 60, 61, 62 and AC generator 50 via frequency converter 66 and from AC generator 42 via power connection 52. The circuit breakers 74 and 76 are switched on and power is supplied from the generators 60, 61, 62 to the AC motor 50 through the main switchboard and through the frequency converter 66. The power and frequency for supplying electrical energy from the generators 60, 61, 62 to the AC motor 50 are controlled by the frequency converter 66. Depending on the power demand of the propulsion system and the power demand of other power users of the vessel, the frequency converter may also supply power to the main switchboard 64 via the frequency converter 66.

본 발명에 따른 해양 선박의 추진력은 에너지 소스를 석유, 가스, 원자력으로 하는 회전 동력 유닛에 의해 생성된다. 회전 동력 유닛은 디젤 엔진, 가스 터빈 또는 원자로의 회전 터빈일 수 있다. 또한, 터보차저(turbocharger)에 의해 메인 엔진의 배기 가스를 이용하는 폐열 회수 시스템이 사용될 수 있다.The propulsion of a marine vessel according to the invention is generated by a rotary power unit whose energy sources are oil, gas and nuclear power. The rotary power unit can be a diesel engine, a gas turbine or a rotary turbine of a reactor. In addition, a waste heat recovery system using the exhaust gas of the main engine by a turbocharger can be used.

AC 발전기는 또한 기어를 통해 메인 엔진의 샤프트에 연결될 수 있다. 제 2 프로펠러와 이를 회전시키는 AC 모터 사이에는 상이한 종류의 기어 배열이 있을 수 있다. 여기에는 본 발명의 범위 내에서 많은 변형이 있을 수 있다.The AC generator can also be connected to the shaft of the main engine via a gear. There may be a different kind of gear arrangement between the second propeller and the AC motor rotating it. There may be many variations within the scope of the invention.

Claims (3)

해양 선박을 조향하고 선박의 이중반전 회전 프로펠러(contra rotating propeller: CRP) 추진 시스템에 추진력을 공급하기 위한 장치로서,
상기 장치는 회전 동력 유닛(40)에 의해 구동되는 제 1 프로펠러(44)와, AC 모터(50)에 의해 구동되고 제 1 프로펠러(44)와 반대 방향으로 회전되는 제 2 프로펠러(48)와; 동력 유닛(40)의 기계적 출력 샤프트에 연결되고, 회전 동력 유닛에 의해 구동되며, AC 모터(50)에 전기적으로 연결된 AC 발전기(42)를 포함하는, 해양 선박을 조향하고 선박의 이중반전 회전 프로펠러(CRP) 추진 시스템에 추진력을 공급하기 위한 장치에 있어서,
- (i) AC 모터(50)와 AC 발전기(42)는 동일한 전기 주파수를 구비하고,
- (ⅱ) 다른 전력 소스(60, 61, 62)는 AC 발전기(42)와 병렬로 AC 모터(50)에 전기적으로 연결가능하고,
- (ⅲ) 제 2 프로펠러의 샤프트(47)는 해양 선박(2)의 선체에 부착된 지지 구조체(16, 24)에 회전가능하게 장착되고,
- (iv) 지지 구조체(16, 24)에 대해 방향타(10)의 선회 운동을 가능하게 하는 방식으로 방향타(10)가 지지된다는 것을
포함하는 것을 특징으로 하는, 해양 선박을 조향하고 선박의 이중반전 회전 프로펠러 추진 시스템에 추진력을 공급하기 위한 장치.
A device for steering a marine vessel and providing propulsion to a vessel's double rotating propeller propulsion system,
The apparatus comprises a first propeller (44) driven by a rotary power unit (40), a second propeller (48) driven by an AC motor (50) and rotated in a direction opposite to the first propeller (44); A double inverted rotary propeller for steering a marine vessel, including an AC generator 42 connected to the mechanical output shaft of the power unit 40, driven by the rotary power unit, and electrically connected to the AC motor 50. In the apparatus for supplying the propulsion force to the (CRP) propulsion system,
(i) the AC motor 50 and the AC generator 42 have the same electrical frequency,
(Ii) other power sources 60, 61, 62 are electrically connectable to the AC motor 50 in parallel with the AC generator 42,
(Iii) the shaft 47 of the second propeller is rotatably mounted to the support structures 16, 24 attached to the hull of the marine vessel 2,
(iv) that the rudder 10 is supported in such a way as to enable pivoting of the rudder 10 with respect to the support structures 16 and 24.
An apparatus for steering a marine vessel and supplying propulsion to a double reversal rotary propeller propulsion system of a vessel, comprising:
제 1 항에 있어서, 방향타(10)는 해양 선박(2)의 선체에 지지되는 것을 특징으로 하는, 해양 선박을 조향하고 선박의 이중반전 회전 프로펠러 추진 시스템에 추진력을 공급하기 위한 장치.2. The device according to claim 1, wherein the rudder is supported by the hull of the marine vessel. 2. 제 1 항에 있어서, 제 1 프로펠러(44)와 제 2 프로펠러(48)의 허브(45, 49)는 연속적인 유선형 형상을 형성하는 것을 특징으로 하는, 해양 선박을 조향하고 선박의 이중반전 회전 프로펠러 추진 시스템에 추진력을 공급하기 위한 장치.2. The double inverted rotating propeller of a ship according to claim 1, characterized in that the hubs 45, 49 of the first propeller 44 and the second propeller 48 form a continuous streamlined shape. Apparatus for providing propulsion to the propulsion system.
KR1020137019647A 2011-01-31 2012-01-31 Arrangement for steering a ship and for supplying power to its propulsion system KR20140004148A (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11152721.4 2011-01-31
EP11152721 2011-01-31
PCT/EP2012/051561 WO2012104303A1 (en) 2011-01-31 2012-01-31 Arrangement for steering a ship and for supplying power to its propulsion system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140004148A true KR20140004148A (en) 2014-01-10

Family

ID=45688445

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137019647A KR20140004148A (en) 2011-01-31 2012-01-31 Arrangement for steering a ship and for supplying power to its propulsion system

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20130316602A1 (en)
EP (1) EP2670656A1 (en)
JP (1) JP2014507329A (en)
KR (1) KR20140004148A (en)
CN (1) CN103347780A (en)
BR (1) BR112013019336A2 (en)
CA (1) CA2825560C (en)
RU (1) RU2013140384A (en)
WO (1) WO2012104303A1 (en)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5972711B2 (en) 2012-08-22 2016-08-17 三菱重工業株式会社 Counter-rotating propeller propulsion type ship
WO2014046608A1 (en) * 2012-09-24 2014-03-27 Rolls-Royce Ab Counter rotating pod with flap
CN104386231A (en) * 2014-11-05 2015-03-04 上海船舶研究设计院 Rudder-pod ship electric propulsion system
CN104443333A (en) * 2014-11-28 2015-03-25 中国船舶重工集团公司第七○二研究所 Rudder ball type contra-rotating propeller
JP6539896B2 (en) * 2015-02-20 2019-07-10 三菱造船株式会社 Ship propulsion system, ship and ship propulsion method
CN105523160A (en) * 2016-01-05 2016-04-27 上海船舶研究设计院 Hub connecting structure of forward propeller and rear propeller of contrarotating propeller
CN107521647A (en) * 2017-09-12 2017-12-29 南京中船绿洲机器有限公司 A kind of ship mixing is to turning propulsion system
CN108482625A (en) * 2018-05-30 2018-09-04 上海交通大学 A kind of ship combination propulsion device and installation method
CN113382923B (en) * 2018-12-14 2024-04-19 Abb瑞士股份有限公司 Driving arrangement, cycloidal marine propulsion unit and method for operating a driving arrangement
CN112124543B (en) * 2020-09-23 2021-10-22 宜昌一凡船舶设计有限公司 Ship propeller-rudder combined vortex-eliminating energy-saving device and installation method
CN112124542B (en) * 2020-09-23 2022-04-15 宜昌一凡船舶设计有限公司 Ship hydrodynamic comprehensive energy-saving device and installation method

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0117881B1 (en) * 1983-03-03 1986-06-18 Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH Ship propulsion unit with a main and an auxiliary propeller
FI116129B (en) * 2003-04-07 2005-09-30 Waertsilae Finland Oy Watercraft Propulsion Unit
FI20031416A (en) * 2003-09-30 2005-03-31 Abb Oy The propulsion system
JP5330382B2 (en) * 2007-06-01 2013-10-30 三星重工業株式会社 Ship's rudder horn support type counter-rotating propulsion device
JP5266543B2 (en) * 2008-01-09 2013-08-21 ジャパンマリンユナイテッド株式会社 Counter-rotating propeller marine propulsion device
CN101797976A (en) * 2010-04-08 2010-08-11 肖鑫生 Propulsion unit of contra-rotating propellers of electric ship
WO2012092503A2 (en) * 2010-12-29 2012-07-05 Pierre Caouette Electronic system and method of automating, controlling, and optimizing the operation of one or more energy storage units and a combined serial and parallel hybrid marine propulsion system

Also Published As

Publication number Publication date
US20130316602A1 (en) 2013-11-28
JP2014507329A (en) 2014-03-27
EP2670656A1 (en) 2013-12-11
CA2825560C (en) 2015-10-13
BR112013019336A2 (en) 2019-09-10
WO2012104303A1 (en) 2012-08-09
CN103347780A (en) 2013-10-09
CA2825560A1 (en) 2012-08-09
RU2013140384A (en) 2015-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20140004148A (en) Arrangement for steering a ship and for supplying power to its propulsion system
RU2553530C2 (en) Propulsion system
ES2630220T3 (en) Electric drive shaft and vehicle with an electric drive shaft of this type
EP2658773B1 (en) Propulsion system
WO2019032065A1 (en) Electrical underwater jet motor with multiple stator for sea vehicles
JP6539896B2 (en) Ship propulsion system, ship and ship propulsion method
EP1566332B1 (en) Ship propulsion arrangement
JP5312513B2 (en) Ship propulsion system
RU2519590C2 (en) Marine propulsive arrangement
CN212423430U (en) Combined type contra-rotating propeller electric propulsion system
KR20150030307A (en) Power management system and management method for containership
JP6298967B2 (en) Frequency converter for electric propulsion ship and electric propulsion ship
AU2012213481A1 (en) Arrangement for steering a ship and for supplying power to its propulsion system
ES2747711T3 (en) Propulsion system for a boat and its operation
CN111661293A (en) Combined type contra-rotating propeller electric propulsion system
AU2015200109A1 (en) Electric drive shaft and vehicle comprising such an electric drive shaft

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid