DE671467C

DE671467C - Control device for an electric ship propulsion system

Info

Publication number: DE671467C
Application number: DES115124D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Fritz Mey
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1934-08-19
Filing date: 1934-08-19
Publication date: 1939-02-08

Description

Elektrische Schiffsantriebe, bei denen ein Schraubenantriebsmotor wahlweise von einem oder mehreren Generatoren aus gespeist werden kann, hat man bisher vielfach so ausgebildet, daß in einer von den Generatoren zum Motor führenden gemeinsamen Speiseleitung ein Fahrtrichtungsumschalter angeordnet und jedem Generator ein Trennschalter zugeordnet ist. Der Betrieb wird dann gewöhnlich so durchgeführt, daß die Anlage vor dem Betätigen des Fahrtrichtungsumschalters durch Entregen der Maschinen spannungslos gemacht wird. Der Fahrtrichtungsumschalter selbst muß allerdings immer als Leistungsschalter ausgebildet werden, da der Strom bei schnellem Ausschalten unter Umständen noch nicht abgeklungen ist. Für einen Antriebsmotor, der von zwei Generatoren gespeist werden kann, sind also bei den bekannten An-Ordnungen außer dem Fahrtrichtungsumschalter zwei Trennschalter und dementsprechend drei Betätigungsorgane für diese Schalter erforderlich. Electric ship propulsion systems, in which a screw drive motor is optionally available from a or several generators can be fed from, so far, it has often been designed in such a way that that in a common feed line leading from the generators to the engine, a direction switch is arranged and a circuit breaker is assigned to each generator. The operation then becomes ordinary carried out so that the system before actuating the direction switch by De-energizing the machines is made de-energized. However, the direction switch itself must always be used as a circuit breaker be formed, since the current may not have decayed when switched off quickly. For a drive motor, which can be fed by two generators, are therefore in the known arrangements in addition to the direction switch, two disconnectors and accordingly three actuators are required for these switches.

Es ist bei Schiffsantrieben an sich bekannt, die Einstellung der Fahrtrichtungsumschalter und Regelung der Drehzahlen von der gleichen Stelle aus durchzuführen, d. h. einen gemeinsamen Steuerstand vorzusehen. Solange jedoch bei einem solchen Steuerstand eine große Anzahl von verschiedenen Handrädern zu betätigen sind, ist die Bedienung verwikkelt. Ebenso ist es auch bereits bekannt, die Steuervorrichtung bei Schiffsantrieben so auszubilden, daß die aufeinanderfolgenden Vorrichtungen für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt in der richtigen Reihenfolge durch Bewegen einer einzigen Kurbel hergestellt werden.It is known per se in ship propulsion systems to adjust the direction switch and control the speeds from the same location, d. H. a common Provide steering position. As long as a large number of different handwheels in such a control station are to be operated, the operation is tangled. Likewise, it is also already known that the To train control device in ship propulsion so that the successive devices made for forward and reverse travel in the correct order by moving a single crank will.

Es ist auch schon ein Schiffsantrieb mit einem Elektromotor bekannt, der je nach der gewünschten Fahrgeschwindigkeit wahlweise von einem oder mehreren Generatoren gespeist werden kann und wobei für die Drehrichtung des Motors jedem Generator ein in der entsprechenden zum Motor führenden Speiseleitung liegender besonderer Fahrtrichtungsumschalter zugeordnet ist. Zweck der Erfindung ist es, Anlagen der zuletzt genannten Art zu verbessern.A ship propulsion system with an electric motor is also known which, depending on the desired driving speed optionally fed by one or more generators can be and where for the direction of rotation of the motor each generator one in the corresponding Is assigned to the motor leading supply line lying special travel direction switch. Purpose of the invention is to improve plants of the latter type.

Erfindungsgemäß ist zur Auswahl der Drehrichtung und zum Anlassen und Umsteuern des Motors eine gemeinsame handbetätigte Steuervorrichtung, beispielsweise eine Steuerwalze mit einem Handrad, vorgesehen, und der zur Auswahl der jeweils in Betrieb zu nehmenden Generatoren dienendeAccording to the invention is for the selection of the direction of rotation and for starting and reversing the motor a common hand-operated control device, for example a control drum with a handwheel, is provided, and the one used to select the generators to be commissioned

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Dipl.-Ing. Frits Mey in Berlin-Siemensstadt.Dipl.-Ing. Frits Mey in Berlin-Siemensstadt.

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Wählschalter kuppelt die Steuerorgane für die mit Schaltern zum Ein- und Ausschalten der Generatorerregung verbundenen Fahrtrichtungsumschalter der ausgewählten Generatoren mit der handbetätigten Steuereinrichtung. Durch diese besondere Zusammenfassung der einzelnen Steuerschalter ergibt sich eine Steuereinrichtung, die sich durch große Einfachheit im Aufbau und in der Bedienung auszeichnet. Man kann nämlich nun ein einziges handbetätigtes Steuerorgan vorsehen, durch welches die in den Leitungen von den Generatoren zum Motor liegenden Schalter gesteuert werden. Beim Umsteuern oder beim Auswählen einer Generatorgruppe benötigt man keinen besonderen Schalter für die Generatorerregung. Die Erfindung bringt in dieser Hinsicht eine wesentliche Vereinfachung, da man bei ihrer Anwendung im wesentlichen mit zwei handbetätigten Steuerorganen, nämlich einem Generatorwahlschalter und dem eigentlichen Steuerschalter, auskommt.Selector switch couples the controls for the with switches for switching the on and off Generator excitation connected direction switch of the selected generators with the manually operated control device. Through this particular summary of the individual control switch results in a control device which is characterized by great simplicity excels in structure and operation. Namely, you can now provide a single hand-operated control member through which controls the switches in the lines from the generators to the engine will. Required when changing direction or when selecting a generator group there is no special switch for the generator excitation. The invention brings in this Consideration a substantial simplification, since one in their application essentially with two hand-operated controls, namely a generator selector switch and the actual control switch.

Die Anordnung nach der Erfindung wird hierzu so durchgebildet, daß Kupplungseinrichtungen für die einzelnen Fahrtrichtungsumschalter vorgesehen sind, die zwangläufig eine gemeinsame gleichsinnige Betätigung derjenigen Fahrtrichtungsschaltung erzwingen, deren zugehörige Generatoren gerade zur Speisung des Schraubenantriebsmotors herangezogen werden sollen. Um diese gemeinsame gleichsinnige Betätigung zu erzwingen, wird ein handbetätigter Vorwähler angeordnet, der eine der Anzahl der vorhandenen Generatoren entsprechende Anzahl von Einstellungen besitzt und der auf mechanischem oder elektrischem Wege alle die Fahrtrichtungsschalter für die gemeinsame gleichsinnige Betätigung kuppelt, deren zugehörige Generatoren in dem jeweiligen Betriebsfall zur Speisung dienen sollen. Man kann dann für die gemeinsame Betätigung der Fahrtrichtungsumschalter ein einziges handbetätigtes Steuerorgan, beispielsweise ein Steuerhandrad vorsehen, daß soausgebildet ist, daß von ihm neben der Betätigung der Fahrtrichtungsumschalter in weiteren Schaltstufen auch noch die für das Anlassen der elektrischen Maschinen erforderlichen Schaltvorgänge eingeleitet werden. In der Figur ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung ein mit Wechselstrommaschinen - arbeitender Einschraubenschiffsantrieb dargestellt. Mit ι ist der Antriebsmotor bezeichnet. Dieser kann ein Synchronmotor sein, der zum Zwecke des asynchronen Anlaufens mit einer Kurzschlußwicklung versehen ist. Es kann aber auch ein Asynchronmotor verwendet werden, der während der normalen Fahrt zwecks Synchronisierung mit Gleichstrom erregt wird. 2 und 3 sind die zur Speisung des Motors dienenden Synchrongeneratoren. Der Motor ι wird von den Generatoren über die Speiseleitungen 4, 5 und 9 gespeist.The arrangement according to the invention is designed for this purpose in such a way that coupling devices are provided for the individual direction switch, which inevitably force a joint actuation of the direction of travel switch in the same direction, their associated generators have just been used to feed the screw drive motor should be. In order to force this common activity in the same direction, a hand-operated selection is arranged, which is one of the number of existing generators has a corresponding number of settings and that on mechanical or electrical Paths all the direction switches for common actuation in the same direction coupled, whose associated generators are used for the supply in the respective operating case should. You can then use the direction switch for the common operation Provide a single hand-operated control member, for example a control handwheel, that so trained is that of him in addition to the actuation of the direction switch in further Switching steps also the ones required for starting the electrical machines Switching operations are initiated. In the figure is an exemplary embodiment of the invention, a single-screw ship drive operating with alternating current machines is shown. The drive motor is designated by ι. This can be a synchronous motor that is provided with a short-circuit winding for the purpose of asynchronous starting. It but an asynchronous motor can also be used during normal driving is excited for synchronization with direct current. 2 and 3 are those for feeding the Synchronous generators used for motors. The engine is powered by the generators Feed lines 4, 5 and 9 fed.

Für die Auswahl der Fahrtrichtung sind in den Speiseleitungen 4 und 5 Fahrtrichtungsumschalter 6 und 7 angeordnet. Diese können durch die Wellen 10, 11 und 12 gekuppelt werden. Für die Kupplung dieser Fahrtrichtungsumschalter untereinander und mit der handbetätigten Steuervorrichtung sind im x\usführungsbeispiel elektromagnetische Kupplungen 14 und 15 vorgesehen, die ihrerseits von einem handbetätigten Vorwähler 16 ein- und ausgeschaltet werden. Der Vorwähler 16 hat drei Betriebsstellungen a, b, c, und zwar ist in der Stellung α die Kupplung 14, in der Stellung c die Kupplung 15, und in der Stellung b sind beide Kupplungen 14 und 15 eingeschaltet. 13 ist ein Steuerhandrad, das seine Bewegung über ein Kegelradgetriebe auf die mittlere Welle 11 überträgt. Dieses Handrad 13 dient zur Betätigung der jeweils durch den Vorwähler 16 ausgewählten Fahrtrichtungsumschalter. Man kann also mit diesem Handrad nach entsprechender Einstellung des Vorwählers 16 wahlweise den Generator 3 oder den Generator 2 oder beide Generatoren mit dem Motor 1 verbinden.For the selection of the direction of travel, travel direction switches 6 and 7 are arranged in the feed lines 4 and 5. These can be coupled by shafts 10, 11 and 12. For the coupling of these changeover switches with one another and with the manually operated control device, electromagnetic clutches 14 and 15 are provided in the embodiment, which in turn are switched on and off by a manually operated preselector 16. The preselector 16 has three operating positions a, b, c, namely in the position α the clutch 14, in the position c the clutch 15, and in the position b both clutches 14 and 15 are switched on. 13 is a control handwheel which transmits its movement to the central shaft 11 via a bevel gear mechanism. This handwheel 13 is used to operate the direction switch selected by the preselector 16. With this handwheel, after appropriate setting of the preselector 16, you can optionally connect the generator 3 or the generator 2 or both generators to the motor 1.

Mit dem Steuerhandrad 13 ist ein Steuerapparat 8 verbunden, der in weiteren Schalt- stufen die für das Anlassen der Generatoren und des Motors erforderlichen Schaltvorgänge einleitet. Der Schaltapparat 8 durchläuft beispielsweise in jeder Betätigungsrichtung aus seiner Nullage heraus folgende Schaltstufen:A control unit 8 is connected to the control handwheel 13, which in further switching stage the switching processes required to start the generators and the engine initiates. The switching device 8 runs through, for example, in each operating direction the following switching steps from its zero position:

1. Betätigung der Fahrtrichtungsumschalter 6 und 7,1. Actuation of the direction switch 6 and 7,

2. Einschaltung einer Stoßerregung des oder der in Betrieb zu nehmenden Wechsel-Stromgeneratoren, wodurch der Motor 1 asynchron anläuft,2. Activation of a surge excitation of the alternator (s) to be put into operation, whereby the motor 1 starts asynchronously,

3. Einschaltung der Normalerregung des Wechselstrommotors; hierdurch zieht sich der Motor in Synchronismus,3. Activation of the normal excitation of the AC motor; through this the Motor in synchronism,

4. Einschaltung der für den Normalbetrieb festgesetzten Erregung der Generatoren und des Motors.4. Activation of the generator excitation set for normal operation and of the motor.

Beim Abwärtsregeln der Drehzahl durchläuft der SchaltapparatS bei seinem Rückwärtslauf in die Nullage folgende Schaltstufen: When regulating the speed downwards, the switching apparatus runs through S in its reverse direction the following switching stages in the zero position:

1. Umschalten des oder der Generatoren und des Motors von Normalerregung auf herabgesetzte Erregung,1. Switching the generator (s) and the motor from normal excitation to reduced excitation Excitement,

2. Entregung der Generatoren und des Motors und Ausschaltung der Fahrtrichtungsschalter. 2. De-energizing the generators and the motor and switching off the direction switch.

In der Figur sind die Erregerstromkreise für den Motor 1 und die Generatoren 2 und 3 schematisch angedeutet. Der Erregerstromkreis für die Erregerwicklung 17 des Motors 1In the figure are the excitation circuits for motor 1 and generators 2 and 3 indicated schematically. The excitation circuit for the excitation winding 17 of the motor 1

verläuft vom Schaltapparat 8 über eine Leitung 18; die Stromkreise für die Erregerwicklungen 19 bzw. 20 der Generatoren verlaufen vom Schaltapparat 8 über eine Leitung 21 und Leitungen 22 bzw. 23. In den Leitungen 22 und 23 sind Schalter 24 und 25 angeordnet, die in an sich bekannter Weise mechanisch mit den Fahrtrichtungsumschaltern 6 bzw. 7 gekuppelt sind. Der Antrieb dieser Schalter 24 und 25 ist dabei so durchgebildet, daß diese Schalter den Erregerstromkreis des zugehörigen Generators unterbrechen, wenn der jeweils zugehörige Fahrtrichtungsschalter von dem mit dem Handrad 13 bedienten Steuerapparat 8 entkuppelt ist.runs from the switching device 8 via a line 18; the circuits for the excitation windings 19 and 20 of the generators run from the switchgear 8 via a line 21 and lines 22 and 23, respectively. In lines 22 and 23 are switches 24 and 25 arranged in a known manner mechanically with the direction switch 6 and 7 are coupled. The drive of these switches 24 and 25 is designed in such a way that that these switches interrupt the excitation circuit of the associated generator, when the respective associated travel direction switch is decoupled from the control unit 8 operated with the handwheel 13.

Man kann bei Anwendung der Erfindung alle für den beschriebenen Antrieb erforderlichen Schaltungen in einfacher Weise mit Hilfe des Vorwählers und eines einzigen Steuerhandrades durchführen und benötigt finden Antrieb in den Speiseleitungen zwischen den Generatoren und Motoren nur zwei gleichzeitig als Leistungsschalter ausgebildete Fahrtrichtungsschalter.When using the invention, all required for the drive described can be used Carry out and find necessary circuits in a simple manner with the help of the preselector and a single control handwheel Drive in the feed lines between the generators and motors only two designed as circuit breakers at the same time Direction switch.

Ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen, können an Stelle der im Ausführungsbeispiel dargestellten elektromagnetischen Kupplungen, welche die Fahrtrichtungsumschalter zu verbinden gestatten, auch mechanische Kupplungen treten. Ebenso ist es möglich, für den Antrieb der Fahrtrichtungsschalter eine elektromotorische Fernsteuerung vorzusehen, die durch Verwendung entsprechender elektrischer Verriegelungsmittel in der gewünschten Weise arbeiten.Without deviating from the essence of the invention, instead of in the exemplary embodiment illustrated electromagnetic clutches, which switch the direction of travel allow to connect, also enter mechanical couplings. It is also possible to drive the direction switch to provide an electromotive remote control by using appropriate electrical locking means work in the way you want.

Claims

Patent claims:

1. Control device for an electric ship propulsion, in which the propulsion an electric motor, in particular an AC motor, is used for a ship's propeller, which, depending on the desired driving speed, can be fed by one or more generators can, and where for the selection of the direction of rotation of the motor each generator one in the corresponding to the motor assigned to the leading feed line of a special travel direction switch is, characterized in that one for the selection of the direction of rotation and for starting and reversing the motor common hand-operated control device (z. B. a control roller with a handwheel) is provided, and that the for Selection of the respective generators to be put into operation the control organs for the with switches for switching the generator excitation on and off connected direction switch of the selected generators with the manually operated control device mechanically or electrically.

2. Control device according to claim 1, characterized in that the with the Travel direction switch connected excitation switch when uncoupling the respective associated travel direction switch interrupt the excitation circuit for the corresponding generator from the control device.

1 sheet of drawings