NO126116B - - Google Patents

Description

Blåseranlegg for tilførsel av luft til forbrenningsmotorer.

Foreliggende oppfinnelse angår blåseranlegg for tilførsel av luft til forbrenningsmotorer. En spesiell anvendelse av oppfinnelsen er luftspyleblåsere for forbrenningsmotorer av kompresjonstennings-eller dieseltypen som f. eks. brukes for fremdrift av skip. Denne anvendelse er imidlertid bare nevnt som et eksempel da oppfinnelsen også kan benyttes f. eks. for blåsere for kompresjon i forbrenningsmotorer.

Et formål med oppfinnelsen er å er-statte den vanlige forbrenningsmotordrevne luftblåser for en forbrenningsmotor med en eller flere elektrisk drevne blåsere, eller en eller flere blåsere som er drevet ved hjelp av en hvilken som helst motor, og innretninger for automatisk styring eller forandring av omdreiningstall eller utgangsytelse for blåseren i overens-stemmelse med fart, belastning, høyde eller andre variable forhold for motoren for å sikre at denne tilføres luft svarende til sitt behov.

Et trekk ved foreliggende oppfinnelse

går ut på et luftblåseranlegg for forbrenningsmotorer, som omfatter en eller flere luftblåsere drevet av en eller flere elektromotorer hvis omdreiningstall kan varieres ved å tilføre strøm fra en generator med en vikling som energiseres proporsjonalt med

forbrenningsmotorens omdreiningstall eller med blåseluft-behovet for motoren. Alter-nativt kan en eller flere motorer med konstant omdreiningstall eller en tilsvarende annen forbrenningsmotor kobles til blåser-anlegget gjennom en regulerbar girmeka-nisme som er innrettet til å holde omdreiningstallet eller utgangsytelsen for blåse-ne i takt med omdreiningstallet eller belastning for motoren. I det siste eksempel på oppfinnelsen kan girmekanismen påvirkes ved hjelp av elektriske, mekaniske, væske-trykk- eller andre passende innretninger.

I en spesiell utførelsesform for oppfinnelsen drives luftblåseren eller- blåserne for en forbrenningsmotor ved hjelp av en eller flere elektromotorer som styres ved hjelp av et utviklet Ward-Leonard-anlegg, hvorved utgangsytelsen fra en for-brenningsmotordrevet feltgenerator tilfø-res et felt i en dobbelt-felt motordrevet feltgenerator, hvis annet felt tilføres energi fra en konstant kilde. Utgangsytelsen fra den motordrevne feltgenerator tilføres feltet i en Ward-Leonard-generator, hvis utgangsytelse på sin side tilføres motoren eller motorene for drift av blåserne. Karakteristikkene for de forskjellige elektroma-skiner kan innrettes slik at når det felt i den motordrevne feltgenerator som tilføres energi fra den konstante kilde virker alene, tilføres blåsermotoren eller- motorene tilstrekkelig kraft til å bevirke at blåserne leverer en minste mengde luft til forbrenningsmotoren for manøvreringsformål. Når begge felt energiseres er utgangsytelsen av luft fra blåseren eller blåserne tilstrekkelig for forbrenningsmotorens behov.

En spesiell utførelsesform for oppfinnelsen skal nå beskrives som et eksempel slik den anvendes i et blåseranlegg for en diesel- eller liknende kompresjonstenningsmotor av den type som brukes for skips-fremdrift. I den følgende beskrivelse hen-vises det til vedføyde skjematiske tegning som bare viser grunntrekkene for anlegget.

Det skal heretter antas at blåser-motoren tilføres strøm ved Ward-Leonard-anlegget idet f. eks. en av skipets generatorer brukes som en Ward-Leonard-generator og feltstyringen for denne generator foretas ved hjelp av innretninger som retter seg etter og er omtrent proposjonal med omdreiningstallet for forbrenningsmotoren.

Idet det antas at det elektriske anlegg i skipet omfatter tre hovedgeneratorer, er disse sammen med sine strømbrytere, forbundet gjennom veksler enten til skipets konstant-spenningsnett eller til Ward-Leonard-nettet. Det er meningen at bare en av skipets generatorer skal brukes i Ward-Leonard-nettet ad gangen, at den annen maskin skal brukes på det normale konstant-spenningsnett og at den tredje skal holdes som reserve.

På den vedføyde tegning betegner 10 en kompresjonstenningsmotor og 11 en blå-semotor for (i dette spesielle eksempel) spyleluftblåseren for forbrenningsmotoren. Den generator som i øyeblikket virker som Ward-Leonard-generator er betegnet 12 og Ward-Leonard-nettet 13. Dette er tilknyttet blåsermotoren 11 ved hjelp av kon-taktorer (ikke vist) som omfatter overbe-lastnings- og nullfelt-beskyttelse. Denne nullfelt-beskyttelse arbeider sammen med en felt- reostat for Ward-Leonard-generatoren, og den gjør det mulig å sette igang blåsermotoren på Ward-Leonard-generatoren uten benyttelse av noen igangsettere av den vanlige type. Motorkontaktorene og Ward-Leonard-generatorens feltreostat er låst sammen for å sikre at blåsermotoren eller- motorene ikke kan settes igang med et betraktelig felt på Ward-Leonard-generatoren. Spenningen i Ward-Leonard-nettet må med andre ord være så lav som mulig før blåsermotoren eller- motorene kobles inn ved hjelp av kontaktorene.

Felt viklingen 14 for Ward-Leonard-

generatoren 12 energiseres fra en feltgenerator 15 som drives av en særskilt elektromotor 16. Motoren 16 er tilknyttet skipets konstantspenningsnett 17.

Feltgeneratoren 15 er utstyrt med to feltviklinger 18 og 19. Viklingen 18 er tilknyttet skipets konstantspenningsnett 17, mens viklingen 19 får sin strøm fra en li-ten feltgenerator 20 som drives av forbrenningsmotoren 10.

En trimmer 21 som viklingen 18 på feltgeneratoren 15 er koblet gjennom til skibets konstantspenningsnett 17, er innstilt slik at feltstyrken for viklingen 18 er slik at når forbrenningsmotoren 10 står stille løper blåsermotoren med et omdreiningstall som er akkurat under det som kreves for å skaffe luft for det minste omdreiningstall for forbrenningsmotoren. Under disse forhold kan en utløsnings-lufteåpning i spyleluft-ledningen være i bruk.

En trimmer 22 i kretsen for feltviklingen 19 på feltgeneratoren 15 er innstilt slik at når motoren 10 løper med det lave-ste omdreiningstall vil feltet i Ward-Leonard-generatoren gi det korrekte omdreiningstall for blåsermotoren slik at utløs-nings-lufteåpningen i spyleluftledningen antagelig ikke vil være i bruk under disse forhold.

Når omdreiningstallet for forbrenningsmotoren 10 øker vil den spenning som utvikles av den forbrenningsmotordrevne feltgenerator 20 også øke tilsvarende, hvorved feltet som dannes av viklingen 19 i feltgeneratoren 15 styrkes hvoretter spenningen fra den motordrevne feltgenerator 15 også økes. Derved forsterkes Ward-Leonard- generatorfeltet 14 og spenningen over ankeret på blåsermotoren 11 heves.

Ved innstilling av karakteristikkene for de to feltgeneratorer 15 og 20 for Ward-Leonard-generatoren og for blåsermotoren kan blåsemotorens omdreiningstall brin-ges til å følge omdreiningstallet for for-brenningsmotorfarten temmelig nøyaktig. Det er derfor klart at mengden av spyleluft som føres til forbrenningsmotoren 10 i det minste vil være proporsjonal med forbrenningsmotorens omdreiningstall og behov for slik spyleluft.

En vender 23 som påvirkes av forbrenningsmotorens reverserings-spak er an-brakt i uttaket mellom den forbrenningsmotordrevne feltgenerator 20 og viklingen 19 i den motordrevne feltgenerator 15, og er innrettet slik at polariteten på utgangen fra feltgeneratoren 20 automatisk blir snudd når forbrenningsmotorens omdrei-ningsretning snus. Derved sikres at anlegget virker på samme måte enten forbren-ningsmotorene går forover eller bakover, d.v.s. anlegget virker automatisk og riktig uavhengig av forbrenningsmotorens om-dreiningsretning.

For å sikre mot feil ved en av feltgeneratorene 15 eller 20, eller det tilhø-rende styreutstyr, og for det tilfelle at det skulle opptre motorskade i et av spyleluft-motorsettene, som ville føre med seg at den eller de gjenværende blåsermotorer må løpe med øket omdreiningstall for å skaffe den størst mulige mengde luft til forbrenningsmotoren, er det anordnet en vender 24 hvor-med feltviklingen 14 på Ward-Leonard-generatoren 12 kan tilknyttes skipets konstantspenningsnett 17. Ved påvirkning av venderen 24 kan således hele feltgenera-toranlegget kobles ut, og Ward-Leonard-styringen kan foregå manuelt under nøds-situasjoner. Når det automatiske feltgene-ratoranlegg settes ut av bruk ved hjelp av venderen 24 er det elektrisk isolert fra konstantspenningsnettet slik at reparasjo-ner kan utføres selv om Ward-Leonard-anlegget fremdeles blir brukt med manuell styring.

Hvert av feltene i feltgeneratorene kan være utstyrt med utladningsmotstander eller liknende for å sikre at en feil i felt-kretsen ikke vil medføre skade på isola-sjonen for dette felt.

Anlegget i henhold til oppfinnelsen gir mer virksom kraft disponibel fra forbrenningsmotor ved eliminering av det krafttap som hittil har vært nødvendig for drift av blåserne. Det gjør det også mulig å styre luft-tilførselen automatisk til et forut be-stemt nivå passe til forbrenningsmotorens behov under forskjellige omdreiningstall og belastningsforhold.

Selv om oppfinnelsen er beskrevet spe-sielt i forbindelse med et anlegg hvor blåsermotoren retter seg etter forbrenningsmotorens omdreiningstall, er det klart at anlegget kan tillempes eller forandres slik at det retter seg etter belastning, omdreiningstall og belastning eller et annet vari-abelt forhold eller behov ved forbrenningsmotoren.

Claims (9)

1. Luftblåseranlegg for forbrenningsmotorer med en luftblåser som drives av en elektromotor (11) og med en generator (12) av Ward-Leonard-typen for tilførsel av strøm til motoren, karakterisert ved at generatoren har en vikling (14) som energiseres under styring av en generator (20)

som drives av forbrenningsmotoren, slik at kraft-tilførselen til blåsermotoren (11) og dermed leveringen omtrent svarer til luftbehovet for forbrenningsmotoren.

2. Luftblåseranlegg som angitt i på-stand 1, karakterisert ved at viklingen (14) i generatoren (12) energiseres fra en feltgenerator (15) som drives av en elektromotor (16) og hvis vikling (19) energiseres fra den generator (20) som drives av forbrenningsmotoren.

3. Luftblåseranlegg som angitt i på-stand 2, karakterisert ved at den generator (15) som energiserer viklingen (14) i generatoren (12), også har en vikling (18) som kan forbindes med en konstant-spennings-kilde.

4. Luftblåseranlegg som angitt i på-stand 1, omfattende en luftblåser som drives av en motor eller forbrenningsmotor gjennom et reguleringsgir, karakterisert ved at giret påvirkes automatisk i takt med omdreiningstallet eller belastningen for forbrenningsmotoren for å holde luftblåse-rystelsen omtrent svarende til forbrenningsmotorens behov.

5. Luftblåseranlegg som angitt i på-stand 2 eller 3, karakterisert ved at en variabel motstand eller trimmer (22) er satt inn i kretsen mellom feltviklingen for den motordrevne generator (15) og den generator (20) som drives av forbrenningsmotoren.

6. Luftblåseranlegg som angitt i på-stand 3, eller 3 og 5, karakterisert ved at en variabel motstand eller trimmer (21) er satt inn i kretsen for den annen feltvik-ling (18).

7. Luftblåseranlegg som angitt i på-stand 2, 3, 5 eller 6, karakterisert ved en vender (23) som er innrettet til å påvirkes av en reverserings-spak for forbrenningsmotoren slik at polariteten for den generator (20) som drives av forbrenningsmotoren, automatisk blir snudd når omdrei-ningsretningen for forbrenningsmotoren snus.

8. Luftblåseranlegg som angitt i på-stand 1, 2, 3, 5, 6 eller 7, karakterisert ved at det også omfatter en vender (24) for å forbinde viklingen (14) i generatoren (12) direkte med en elektrisk strømkilde (17) og for å isolere de kretser i anlegget som retter seg etter forbrenningsmotorens omdreiningstall eller blåserbehov.

9. Luftblåseranlegg som angitt i på-stand 1, 2, 3, 5, 6, 7 eller 8, karakterisert ved at generatoren (12) for tilførsel av strøm til blåsermotoren (11) er forbundet med blåsermotoren gjennom kontaktor-innretninger som omfatter overbelast-nings- og nullfeltbeskyttelse i forbindelse med en feltreostat for generatoren, slik at blåsermotoren kan settes igang direkte på generatoren, og motorkontaktorinnretnin-gen og generatorfeltreostaten er låst sammen for å sikre at blåsermotoren ikke kan settes igang med et betraktelig felt på ge-neratorviklingen.