DE102011005223A1 - Electric propulsion system for a watercraft and method of operating such a propulsion system - Google Patents

Electric propulsion system for a watercraft and method of operating such a propulsion system Download PDF

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Abstract

Bei einem elektrisches Antriebssystem (1) für ein Wasserfahrzeug, umfassend – einen Hautpantrieb (2) mit zumindest einem elektrischen Motor (3) zum Antrieb eines Wasserfahrzeuges in seiner Fahrtrichtung und mit einem Umrichter oder mit mehreren Umrichtern (7 bzw. 8) zur Speisung des elektrischen Motors (3) mit elektrischer Energie, – einen Zusatzantrieb (20) mit einem elektrischen Motor (22) zum Antrieb des Wasserfahrzeuges abweichend, insbesondere quer, zu der Fahrtrichtung, ist erfindungsgemäß der bzw. zumindest einer der Umrichter (7 bzw. 8) des Hauptantriebs (2) mit dem elektrischen Motor (22) des Zusatzantriebs (20) zu dessen Speisung mit elektrischer Energie verbindbar.In an electrical drive system (1) for a watercraft, comprising - a main drive (2) with at least one electric motor (3) for driving a watercraft in its direction of travel and with a converter or with several converters (7 or 8) for feeding the electric motor (3) with electrical energy, - an additional drive (20) with an electric motor (22) for driving the watercraft differently, in particular transversely, to the direction of travel, according to the invention is the or at least one of the converters (7 or 8) of the main drive (2) can be connected to the electric motor (22) of the auxiliary drive (20) for feeding it with electrical energy.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Antriebssystem für ein Wasserfahrzeug mit einem Hauptantrieb zum Antrieb des Wasserfahrzeuges in seiner Fahrtrichtung und einem Zusatzantrieb zum Antrieb des Wasserfahrzeuges abweichend, insbesondere quer, zu dieser Fahrtrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Betrieb eines derartigen Antriebssystems gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 10. Bei dem Wasserfahrzeug kann es sich dabei beispielsweise um ein Über- oder Unterwasserschiff, eine selbstangetriebene Meeresplattform oder jede andere selbstangetriebene schwimmende, tauchende oder halbtauchende Einrichtungen handeln.The invention relates to an electric drive system for a watercraft with a main drive for driving the watercraft in its direction and an additional drive for propulsion of the vessel deviating, in particular transversely, to this direction of travel according to the preamble of claim 1 and a method for operating such a drive system according to the preamble of Claim 10. The vessel may be, for example, an over- or underwater vessel, a self-propelled marine platform or any other self-propelled floating, submersible or semi-submersible facility.

Dieselelektrische Antriebssysteme erfreuen sich vor allem in Schiffen aufgrund ihrer zahlreichen Vorteile zunehmender Beliebtheit. Dabei speisen üblicherweise ein oder mehrere Dieselgeneratoren oder dgl. ein oder mehrere Bordnetze, aus denen wiederum – neben anderen Verbrauchern – ein oder mehrere elektrische Antriebsmotoren eines Hauptantriebs zum Antrieb des Schiffes in seiner Fahrtrichtung ihre Energie beziehen. Die Antriebsmotoren können – wie beispielsweise in der WO 2009/135736 A1 gezeigt – über Umrichter und ggf. einen vorgeschalteten Transformator aus einem Bordnetz gespeist werden.Diesel electric propulsion systems are enjoying increasing popularity, especially in ships, due to their numerous advantages. One or more diesel generators or the like usually feed one or more on-board systems, from which in turn - among other consumers - one or more electric drive motors of a main drive for driving the ship in its direction of travel draw their energy. The drive motors can - as in the WO 2009/135736 A1 shown - are fed via inverter and possibly an upstream transformer from a board network.

Bei den Umrichtern kann es sich beispielsweise um Strom- oder Spannungszwischenkreisumrichterhandeln. Bei den Bordnetzen handelt es sich üblicherweise um Mittelspannungs- oder Niederspannungsnetze. Die Antriebsmotoren können eine Propelleranlage mit einem Fest- oder mit einem Verstellpropeller antreiben, die das Schiff ausschließlich in seiner Fahrtrichtung, die üblicherweise in Längsrichtung des Schiffes liegt, antreiben können. Sie können alternativ auch einen Ruderpropeller antreiben, der das Schiff sowohl in seiner Fahrtrichtung als auch abweichend zu der Fahrtrichtung antreiben kann.The inverters can be, for example, current or voltage source converters. The on-board networks are usually medium-voltage or low-voltage networks. The drive motors can drive a propeller system with a fixed or with a variable pitch propeller, which can drive the ship only in its direction of travel, which is usually in the longitudinal direction of the ship. Alternatively, they can drive a rudder propeller, which can propel the ship both in its direction of travel and deviating from the direction of travel.

Im Fall der in der WO 2009/135736 A1 offenbarten Lösung weisen die elektrischen Antriebsmotoren mehrere, vorzugsweise zwei, Wicklungssysteme auf, die von jeweils einem eigenen Umrichter gespeist werden. Hierdurch kann die Ausfallsicherheit des Hauptantriebs erhöht und es können Rückwirkungen des Hauptantriebs auf das Bordnetz verringert werden.In the case of in the WO 2009/135736 A1 disclosed solution, the electric drive motors on several, preferably two, winding systems, which are fed by a respective inverter. As a result, the reliability of the main drive can be increased and it can be reduced repercussions of the main drive to the electrical system.

Zum Antrieb des Schiffes abweichend zu der Fahrtrichtung, insbesondere quer zu der Fahrtrichtung, sind bereits Strahlantriebe (engl. thruster) bekannt. Diese werden beispielsweise zum Manövrieren eines Schiffes im Hafen oder zur exakten Positionierung eines Schiffes auf hoher See benötigt. Wird ein derartiger Strahlantrieb nur zum Antrieb des Schiffes quer zur Fahrtrichtung verwendet, wird er in allgemeinster Form als ein „Querstrahlantrieb” oder „Querstrahlruder” bezeichnet. Bei einer Anordnung eines derartigen „Querstrahlantriebs” im Bug wird er auch als ein „Bugstrahlantrieb” bzw. Bugstrahlruder (bow thruster) und bei einer Anordnung im Heck als ein „Heckstrahlantrieb” bzw. Heckstrahlruder (stern thruster) bezeichnet.For propulsion of the ship deviating from the direction of travel, in particular transversely to the direction of travel, jet engines (thruster) are already known. These are needed, for example, to maneuver a ship in the harbor or for the exact positioning of a ship on the high seas. If such a jet propulsion system is used only for propulsion of the ship transversely to the direction of travel, it is referred to in the most general form as a "transverse jet propulsion" or "transverse thruster". In an arrangement of such a "transverse jet propulsion" in the bow he is also referred to as a "bow jet propulsion" or bow thruster and in a rear arrangement as a "stern thruster" or stern thruster.

Während mit dem Hauptantrieb üblicherweise die maximale Reisegeschwindigkeit des Schiffes erzielt wird, sind mit einem derartigen Zusatzantrieb nur vergleichsweise kleinere maximale Geschwindigkeiten von z. B. 10% der maximalen Reisegeschwindigkeit erzielbar. Üblicherweise ist damit nur eine Geschwindigkeit des Schiffes von max. 5 kn erzielbar.While usually the maximum cruising speed of the ship is achieved with the main drive, with such an auxiliary drive only comparatively smaller maximum speeds of z. B. 10% of the maximum cruising speed achievable. Usually this is only a speed of the ship of max. 5 kn can be achieved.

Ein Bugstrahlantrieb besteht üblicherweise aus einem rohrförmigen Durchgang durch die gesamte Schiffsbreite im vorderen Zehntel eines Schiffes. Quer eingesetzt in dieses Rohr ist eine Propelleranlage mit einem Impeller, welche es ermöglicht, den Bug des Schiffs nach Backbord oder Steuerbord zu bewegen. Dies geschieht durch Änderung der Drehrichtung des Propellers oder Verstellen der Propellerflügel. Der Propeller kann wiederum durch einen Elektromotor angetrieben werden.A bow thruster usually consists of a tubular passage through the entire ship's width in the front tenth of a ship. Inserted transversely into this tube is a propeller system with an impeller, which makes it possible to move the bow of the ship to port or starboard. This is done by changing the direction of rotation of the propeller or adjusting the propeller blades. The propeller can in turn be driven by an electric motor.

Darüber hinaus sind als Zusatzantriebe zum Manövrieren eines Schiffes im Hafen oder zur exakten Positionierung eines Schiffes auf hoher See auch noch azimuthierende, d. h horizontal drehbare, Strahlantriebe bekannt, die beispielsweise bei Bedarf aus dem Schiffsrumpf aus- und einfahrbar sind.In addition, as additional drives for maneuvering a ship in the harbor or for the exact positioning of a ship on the high seas also azimuthierende, d. h horizontally rotatable, jet engines known, for example, if necessary, from the hull out and retractable.

Der Bugstrahlantrieb wird bei elektrischen Antriebssystemen üblicherweise direkt ohne einen zwischengeschalteten Umrichter aus dem Bordnetz mit elektrischer Energie versorgt. Wird vom Schiffspersonal Bedarf für den Bugstrahlantrieb erkannt, wird dieser dem Bordnetz zugeschaltet und weitestgehend lastlos auf eine konstante Betriebsdrehzahl hochgefahren, die von der Frequenz des Bordnetzes abhängt. Der Bugstrahlantrieb läuft dann durchgehend in diesem Bereitschaftsbetrieb und entwickelt Schub nur dann, wenn dieser auch konkret angefordert wird. Das lastlose Hochfahren und die Steuerung des Schubs werden bei einem Verstellpropeller oder -impeller durch Verstellung der Steigung der Propeller- bzw. Impellerflügel bewirkt.The bow thruster is usually supplied with electrical energy in electrical drive systems directly without an intermediate converter from the electrical system. Is detected by the ship's crew need for the bow thruster, this is connected to the electrical system and ramped up as far as possible without load to a constant operating speed, which depends on the frequency of the electrical system. The bow thruster then runs continuously in this standby mode and develops thrust only when it is specifically requested. The loadless start-up and the control of the thrust are effected with a variable pitch propeller or impeller by adjusting the pitch of the propeller or impeller blades.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe vorliegender Erfindung, ein elektrisches Antriebssystem für ein Wasserfahrzeug gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass es noch besser als bisher den Anforderungen von Wasserfahrzeugen genügt. Außerdem ist es Aufgabe vorliegender Erfindung, ein Verfahren zum Betrieb eines derartigen Antriebssystems anzugeben.Based on this, it is an object of the present invention to develop an electric drive system for a watercraft according to the preamble of claim 1 such that it still better than before meets the requirements of watercraft. It is another object of the present invention to provide a method for operating such a drive system.

Die Lösung der auf das Antriebssystem gerichteten Aufgabe gelingt durch ein Antriebssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Lösung der auf das Verfahren gerichteten Aufgabe gelingt durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche. The solution to the drive system directed object is achieved by a drive system with the features of claim 1. The solution of the object directed to the method is achieved by a method having the features of claim 10. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Bei einem erfindungsgemäßen Antriebssystem ist der Umrichter des Hauptantriebs mit dem elektrischen Motor des Zusatzantriebs zu dessen Speisung mit elektrischer Energie verbindbar.In a drive system according to the invention, the inverter of the main drive with the electric motor of the auxiliary drive to its supply with electrical energy can be connected.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass bisherige Antriebssysteme für Wasserfahrzeuge die elektrischen Antriebe für den Hauptantrieb und für den Zusatzantrieb immer separat, d. h. unabhängig voneinander, gesehen haben. Dies führt zu einer entsprechend hohen Dimensionierung von Schalteinrichtungen (z. B. Hauptschalttafeln) des Bordnetzes, aus denen der Hauptantrieb und der Zusatzantrieb üblicherweise gemeinsam gespeist werden, in Bezug auf die Kurzschlussströme.The invention is based on the recognition that previous drive systems for watercraft, the electric drives for the main drive and for the auxiliary drive always separately, d. H. independently of each other. This leads to a correspondingly high dimensioning of switching devices (eg main switchboards) of the vehicle electrical system, from which the main drive and the auxiliary drive are usually fed together, with respect to the short-circuit currents.

Da jedoch der Hauptantrieb und der Zusatzantrieb normalerweise nicht gleichzeitig bei einem Volllastbetrieb des Hauptantriebs betrieben werden, kann der Umrichter oder ein Teil der Umrichter (z. B. einer von mehreren Umrichtern) des Hauptantriebs auch für den Betrieb des Zusatzantriebs verwendet werden, so dass er einen kombinierten Haupt- und Zusatzantriebsumrichter darstellt.However, since the main drive and the auxiliary drive are not normally operated simultaneously in a full-load operation of the main drive, the inverter or a part of the inverters (eg one of several inverters) of the main drive can also be used for the operation of the auxiliary drive, so that he represents a combined main and auxiliary drive.

Da der vorgeschaltete Umrichter den möglichen Kurzschlussstrom des elektrischen Motors des Zusatzantriebs nicht durchleitet, kann die vorgeschaltete Schalteinrichtung (z. B. eine Hauptschalttafel) für einen geringeren Kurzschlussstrom und somit mit weniger Platzbedarf dimensioniert werden.Since the upstream inverter does not pass through the possible short-circuit current of the electric motor of the auxiliary drive, the upstream switching device (eg a main switchboard) can be dimensioned for a lower short-circuit current and thus with less space requirement.

Besonders wichtig ist dabei, dass durch die Verwendung eines oder mehrerer ohnehin schon für den Hauptantrieb vorhandener Umrichter für die Speisung des Zusatzantriebs kein zusätzlicher Platz für einen gesonderten Umrichter für den Zusatzantrieb in dem Wasserfahrzeug benötigt wird.It is particularly important that the use of one or more existing already for the main drive inverter for the supply of the auxiliary drive no additional space for a separate converter for the auxiliary drive in the vessel is needed.

Aufgrund der durch den vorgeschalteten Umrichter verringerten Anlaufströme und der Möglichkeit einer Drehzahlsteuerung und/oder -regelung des Zusatzantriebs muss der Zusatzantrieb nicht ständig mit konstanter Drehzahl in einem Bereitschaftsmodus betrieben werden, sondern es ist ausreichend, ihn erst dann hochzufahren, wenn auch wirklich ein konkreter Schubbedarf vorliegt. Hierdurch kann der elektrische Energiebedarf des Zusatzantriebs reduziert werden. Außerdem kann durch die Möglichkeit der Drehzahlsteuerung und/oder -regelung der hydrodynamische Wirkungsgrad des Zusatzantriebs verbessert werden.Due to the reduced by the upstream inverter start-up currents and the possibility of speed control and / or regulation of the auxiliary drive of the auxiliary drive must not be constantly operated at a constant speed in a standby mode, but it is sufficient to boot it only if a real need for thrust is present. As a result, the electrical energy requirement of the auxiliary drive can be reduced. In addition, the possibility of speed control and / or regulation of the hydrodynamic efficiency of the auxiliary drive can be improved.

Weiterhin kann dann der Schub auch bei konstanter Steigung der Propeller- oder Impellerflügel allein durch die Drehzahl gesteuert und/oder geregelt werden, so dass eine Verstellmöglichkeit für die Propeller- oder Impellerflügel nicht mehr notwendig ist. Umgekehrt können jedoch durch die Kombination der Umrichterspeisung mit einem Verstellpropeller oder -impeller gezielt die Steigung der Blätter und die Drehzahl derart aneinander angepasst werden, dass die Geräuschemissionen des Zusatzantriebs minimal sind. Hierdurch können Körperschall- und Wasserschallemissionen reduziert werden, wodurch der Passagierkomfort erhöht und die Umweltbelastungen gesenkt werden. Außerdem kann beispielsweise im Fall von Bug- oder Heckquerstrahlern auf Gummiisolierungen (Doppelrohrdesign) zur Geräuschsenkung mit entsprechendem konstruktiven Aufwand und Platzbedarf verzichtet werden.Furthermore, the thrust can then be controlled and / or regulated solely by the speed even at constant pitch of the propeller or impeller blades, so that an adjustment for the propeller or impeller blades is no longer necessary. Conversely, however, by combining the inverter feed with a variable pitch propeller or impeller targeted the pitch of the blades and the speed can be adjusted to each other so that the noise emissions of the auxiliary drive are minimal. As a result, structure-borne noise and waterborne noise emissions can be reduced, which increases passenger comfort and reduces environmental pollution. In addition, for example, in the case of bow or stern transverse radiators on rubber insulation (double tube design) for noise reduction can be dispensed with the corresponding design effort and space requirements.

Da aufgrund des vorgeschalteten Umrichters die Einschaltströme des Zusatzantriebs geringer sind, können Hilfsdieselgeneratoren, die im Hafen den Zusatzantrieb mit elektrischer Energie versorgen, weniger steif ausgelegt werden.Since the inrush currents of the auxiliary drive are lower due to the upstream converter, auxiliary diesel generators, which supply the auxiliary drive with electrical energy in the port, can be made less rigid.

Zur optimalen Anpassung des Umrichters an den jeweiligen Betriebsfall ist der Umrichter bzw. der zumindest eine Umrichter bevorzugt derart ausgebildet, dass er zumindest in einer Betriebsart für den Hauptantrieb und in einer davon unterschiedlichen Betriebsart für den Zusatzantrieb betreibbar ist.For optimum adaptation of the converter to the respective operating case, the converter or the at least one converter is preferably designed such that it can be operated at least in one operating mode for the main drive and in a different operating mode for the auxiliary drive.

Hierzu kann der bzw. der zumindest eine Umrichter eine Steuer- und/oder Regelungseinrichtung aufweisen, in der sowohl Werte für Steuer- und/oder Regelparameter für die Betriebsart für den Hauptantrieb als auch davon unterschiedliche Werte für Steuer- und/oder Regelparameter für die Betriebsart des Zusatzantriebs abgespeichert sind. Bei den Steuer- und/oder Regelparametern kann es sich beispielsweise um Schaltzeitpunkte und -dauern für Stromrichterventile oder Grenzwerte für Spannungen und Ströme an den Eingängen, Ausgängen oder in einem Zwischenkreis des Umrichters handeln.For this purpose, the or the at least one converter may have a control and / or regulating device in which both values for control and / or regulating parameters for the operating mode for the main drive and also different values for control and / or control parameters for the operating mode the auxiliary drive are stored. The control and / or regulating parameters can be, for example, switching times and durations for converter valves or limit values for voltages and currents at the inputs, outputs or in an intermediate circuit of the converter.

Zur gezielten elektrischen Verbindung der einzelnen Komponenten weist das Antriebssystem gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung eine Schalteinrichtung zur wahlweisen elektrischen Verbindung des bzw. des zumindest einen Umrichters mit dem elektrischen Motor des Hauptantriebs oder mit dem elektrischen Motor des Zusatzantriebs auf.For targeted electrical connection of the individual components, the drive system according to a further advantageous embodiment, a switching device for selectively electrically connecting the or the at least one inverter to the electric motor of the main drive or to the electric motor of the auxiliary drive.

Wenn der Hauptantrieb mehrere Umrichter zur Speisung des elektrischen Motors des Hauptantriebs mit elektrischer Energie aufweist, ist die Schalteinrichtung von Vorteil derart ausgebildet, dass gleichzeitig der zumindest eine Umrichter mit dem elektrischen Motor des Zusatzantriebs zu dessen Speisung mit elektrischer Energie und zumindest einer der anderen Umrichter des Hauptantriebs mit dem elektrischen Motor des Hauptantriebs zu dessen Speisung mit elektrischer Energie verbindbar sind. Es ist dann möglich, den Hauptantrieb (wenngleich mit reduzierter Leistung) und den Zusatzantrieb gleichzeitig zu betreiben, wodurch eine besonders gute Manövrierbarkeit und Positionierbarkeit des Wasserfahrzeuges ermöglicht wird.If the main drive has a plurality of converters for feeding the electric motor of the main drive with electrical energy, the switching device is advantageously designed such that at the same time the at least one inverter with the electric motor of the auxiliary drive to the Power supply with electrical energy and at least one of the other inverter of the main drive with the electric motor of the main drive to the supply of electrical energy can be connected. It is then possible to operate the main propulsion (albeit at reduced power) and the auxiliary propulsion simultaneously, thereby enabling a particularly good maneuverability and positioning of the vessel.

Diese Vorteile können zusammen mit einer hohen Ausfallsicherheit und geringen Netzrückwirkungen besonders dann genutzt werden, wenn der elektrische Motor des Hauptantriebs mehrere, insbesondere zwei, voneinander unabhängige Wicklungssysteme aufweist, wobei jeder der Unmrichter des Hauptantriebs zur Speisung jeweils genau eines der Wicklungssysteme mit elektrischer Energie vorgesehen ist.These advantages, together with a high reliability and low system perturbations can be used especially when the electric motor of the main drive has several, in particular two, independent winding systems, each of the Unmrichter the main drive is provided for feeding each exactly one of the winding systems with electrical energy ,

Wie bereits erläutert, weist der Zusatzantrieb für die Minimierung von Geräuschemissionen bevorzugt einen Verstellpropeller oder -impeller auf.As already explained, the auxiliary drive for minimizing noise emissions preferably has a variable pitch propeller or impeller.

Der Zusatzantrieb ist von Vorteil als ein Strahlantrieb ausgebildet ist. Es können aber auch andere Formen von Zusatzantrieben wir z. B. Voith-Schneider-Propeller zum Einsatz kommen.The auxiliary drive is advantageous as a jet drive is formed. But there are other forms of additional drives we z. B. Voith Schneider Propeller are used.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist der Strahlantrieb ein Querstrahlantrieb, insbesondere ein Bugstrahlantrieb.According to a particularly advantageous embodiment of the jet propulsion is a transverse jet propulsion, in particular a bow thruster.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb eines elektrischen Antriebssystem für ein Wasserfahrzeug umfassend

  • – einen Hauptantrieb mit zumindest einem elektrischen Motor zum Antrieb eines Wasserfahrzeuges in seiner Fahrtrichtung und mit einem Umrichter oder mit mehreren Umrichtern zur Speisung des elektrischen Motors mit elektrischer Energie und einen Zusatzantrieb mit einem elektrischen Motor zum Antrieb des Wasserfahrzeuges abweichend, insbesondere quer, zu der Fahrtrichtung des Wasserfahrzeuges, wird der elektrische Motor des Zusatzantriebs von dem bzw. zumindest einem der Umrichter des Hauptantriebs mit elektrischer Energie versorgt.
In the method according to the invention for operating an electric drive system for a watercraft comprising
  • - A main drive with at least one electric motor for driving a watercraft in its direction and with a converter or with several converters for feeding the electric motor with electrical energy and an additional drive with an electric motor to drive the watercraft deviating, especially transverse to the direction of travel of the watercraft, the electric motor of the auxiliary drive of the or at least one of the inverter of the main drive is supplied with electrical energy.

Bevorzugt werden dabei der bzw. der zumindest eine Umrichter bei einer Versorgung des elektrischen Motors des Hauptantriebs mit elektrischer Energie in einer Betriebsart für den Hauptantrieb und bei einer Versorgung des elektrischen Motors des Zusatzantriebs mit elektrischer Energie in einer davon unterschiedlichen Betriebsart für den Zusatz-Strahl-antrieb betrieben.In this case, the or at least one converter is preferably supplied with electrical energy in an operating mode for the main drive and a supply of the electric motor of the auxiliary drive with electrical energy in a different operating mode for the additional jet for the main drive. operated drive.

Der bzw. der zumindest eine Umrichter wird hierzu von Vorteil von einer Steuer- und/oder Regelungseinrichtung in der Betriebsart für den Hauptantrieb und in der Betriebsart für den Zusatzantrieb mit jeweils unterschiedlichen Werten für Steuer- und/oder Regelparameter betrieben.For this purpose, the one or more inverters are advantageously operated by a control and / or regulating device in the operating mode for the main drive and in the operating mode for the auxiliary drive, each with different values for control and / or regulating parameters.

Wenn der Hauptantrieb mehrere Umrichter zur Speisung des elektrischen Motors des Hauptantriebs aufweist, speist bei einem Betrieb des Zusatzantriebs der zumindest eine Umrichter den elektrischen Motor des Zusatzantriebs und gleichzeitig zumindest einer der anderen Umrichter den elektrischen Motor des Hauptantriebs.When the main drive has a plurality of inverters for feeding the electric motor of the main drive, fed during operation of the auxiliary drive, the at least one inverter, the electric motor of the auxiliary drive and at the same time at least one of the other inverter, the electric motor of the main drive.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung weist der elektrische Motor des Hauptantriebs hierzu mehrere, insbesondere zwei, voneinander unabhängige Wicklungssysteme auf, wobei jeder der Umrichter des Hauptantriebs zur Speisung jeweils genau eines der Wicklungssysteme mit elektrischer Energie vorgesehen ist.According to a particularly advantageous embodiment, the electric motor of the main drive for this purpose has several, in particular two, independent winding systems, wherein each of the inverter of the main drive for feeding each one of the winding systems is provided with electrical energy.

Die für das erfindungsgemäße Antriebssystem bzw. zu seinen vorteilhaften Ausgestaltungen genannten Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Verfahren und seine jeweils entsprechenden vorteilhaften Ausgestaltungen.The advantages mentioned for the drive system according to the invention or for its advantageous embodiments apply correspondingly to the method according to the invention and its respectively corresponding advantageous embodiments.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gemäß Merkmalen der Unteransprüche werden im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in den Figuren näher erläutert. Darin zeigen:The invention and further advantageous embodiments of the invention according to features of the subclaims are explained in more detail below with reference to exemplary embodiments in the figures. Show:

1 ein erfindungsgemäßes Schiffsantriebssystem, 1 an inventive ship propulsion system,

2 weitere Einzelheiten des Schiffsantriebssystems von 1. 2 further details of the marine propulsion system of 1 ,

Ein in der 1 gezeigtes Schiffsantriebssystem 1 umfasst einen Hauptantrieb 2 zum Antrieb eines Schiffes in seiner Fahrtrichtung, die üblicherweise in der Längsrichtung des Schiffes verläuft.An Indian 1 shown ship propulsion system 1 includes a main drive 2 to drive a ship in its direction of travel, which usually runs in the longitudinal direction of the ship.

Der Hauptantrieb 2 umfasst einen elektrischen Fahrmotor 3, der einen Verstellpropeller 4 antreibt, und zwei Umrichter 7, 8. Der Motor 3 hat beispielsweise eine Leistung von 5 bis 30 MW bei 150 Umdrehungen/Minute und weist zwei voneinander getrennte Drehstromwicklungssysteme 5, 6 auf, die über eine Schalteinrichtung 17 von jeweils einem der beiden Umrichter 7 bzw. 8 mit elektrischer Energie aus einem Bordnetz 10 versorgbar sind. Das Bordnetz 10 wird wiederum von nicht näher dargestellten Dieselgeneratoren gespeist. Das Bordnetz 10 ist beispielsweise ein dreiphasiges AC-Netz mit einer Nennspannung von 11 kV bei 50 Hz. Die Umrichter 7, 8 sind über jeweils einen Transformator 9 und eine Hauptschalttafel 19 mit Schaltern an das Bordnetz 10 angeschlossen. Jeder der Umrichter 7, 8 wandelt die Spannung fester Frequenz und Amplitude des Bordnetzes 10 in eine Spannung variabler Frequenz und Amplitude für das jeweilige Wicklungssystem 5, 6 des Motors 3 um.The main drive 2 includes an electric traction motor 3 that has a variable pitch propeller 4 drives, and two inverters 7 . 8th , The motor 3 For example, has a power of 5 to 30 MW at 150 revolutions / minute and has two separate three-phase winding systems 5 . 6 on that over a switching device 17 each one of the two inverters 7 respectively. 8th with electrical energy from a vehicle electrical system 10 are available. The electrical system 10 is in turn fed by diesel generators, not shown. The electrical system 10 is, for example, a three-phase AC network with a rated voltage of 11 kV at 50 Hz. The inverters 7 . 8th are each about a transformer 9 and a main switchboard 19 with switches to the electrical system 10 connected. Each of the inverters 7 . 8th converts the Voltage fixed frequency and amplitude of the electrical system 10 in a voltage of variable frequency and amplitude for the respective winding system 5 . 6 of the motor 3 around.

Die Umrichter 7, 8 sind vorzugsweise identisch aufgebaut und können beispielsweise als Stromzwischenkreis- oder Spannungszwischenkreisumrichter ausgebildet sein. Jeder der Umrichter 7, 8 umfasst eine netzseitige Eingangsstufe 11 (z. B. einen PWM-Stromrichter, einen Diode Front End-Stromrichter oder einen IGCT-Stromrichter), eine motorseitige Ausgangsstufe 12, einen dazwischen angeordneten Zwischenkreis 13 und eine Steuer- und/oder Regelungseinrichtung 14 für jeden der Umrichter 7, 8.The inverters 7 . 8th are preferably constructed identically and may be formed, for example, as Stromzwischenkreis- or voltage source inverter. Each of the inverters 7 . 8th includes a network-side input stage 11 (eg, a PWM power converter, a diode front end power converter, or an IGCT power converter), a motor-side output stage 12 , an intermediate circuit arranged between them 13 and a control and / or regulating device 14 for each of the inverters 7 . 8th ,

Mehrere Zusatz-Strahlantriebe in Form von Bug-Querstrahlantrieben 20 dienen zum Antrieb des Schiffes quer zu dessen Fahrtrichtung. Jeder der Querstrahlantriebe 20 umfasst einen Impeller 21 und einen elektrischen Motor 22 zum Antrieb des Impellers 21. Der elektrische Motor 22 hat beispeilsweise eine Leistung von 1 bis 4 MW bei 900 Umdrehungen/Minute. Sämtliche Querstrahlantriebe 20 sind über Schalter 23 mit einer gemeinsamen dreiphasigen Stromschiene 24 verbindbar, über die sie gemeinsam mit elektrischer Energie versorgbar sind. Die Schalter 23 und die Stromschiene 24 sind Bestandteile einer Querstrahlantriebs-Schalttafel 25.Several additional jet engines in the form of bow transverse jet drives 20 serve to drive the ship transversely to its direction of travel. Each of the transverse jet drives 20 includes an impeller 21 and an electric motor 22 to drive the impeller 21 , The electric engine 22 For example, it has a power of 1 to 4 MW at 900 rpm. All transverse jet drives 20 are over switches 23 with a common three-phase track 24 connectable, through which they can be supplied together with electrical energy. The switches 23 and the busbar 24 are components of a transverse jet propulsion control panel 25 ,

Die Stromschiene 24 ist eingangsseitig über eine dreiphasige Leitung 26, in die eine Glättungsdrossel 27 geschaltet ist, und die Schalteinrichtung 17 mit den Ausgangsklemmen der motorseitigen Ausgangsstufen 12 der Umrichter 7, 8 verbindbar.The busbar 24 is on the input side via a three-phase line 26 into which a smoothing choke 27 is switched, and the switching device 17 with the output terminals of the motor-side output stages 12 the inverter 7 . 8th connectable.

Durch die Schalteinrichtung 17 sind die Umrichter 7, 8 ausgangsseitig wahlweise mit dem elektrischen Motor 3 des Hauptantriebs oder mit den elektrischen Motoren 22 der Querstrahlantriebe 20 verbindbar. Die Schalteinrichtung 17 ist dabei derart ausgebildet, dass

  • a) gleichzeitig beide Umrichter 7, 8 mit dem elektrischen Motor 3 des Hauptantriebs zu dessen Speisung mit elektrischer Energie verbindbar sind,
  • b) gleichzeitig der Umrichter 7 mit dem elektrischen Motor 22 des Querstrahlantriebs 20 zu dessen Speisung mit elektrischer Energie und der Umrichter 8 mit dem elektrischen Fahrmotor 3 des Hauptantriebs 2 zu dessen Speisung mit elektrischer Energie verbindbar sind und
  • c) aus Redundanzgründen umgekehrt auch gleichzeitig der Umrichter 8 mit dem elektrischen Motor 22 des Querstrahlantriebs 20 zu dessen Speisung mit elektrischer Energie und der Umrichter 7 mit dem elektrischen Fahrmotor 3 des Hauptantriebs 2 zu dessen Speisung mit elektrischer Energie verbindbar sind.
Through the switching device 17 are the inverters 7 . 8th on the output side, optionally with the electric motor 3 of the main drive or with the electric motors 22 the transverse jet drives 20 connectable. The switching device 17 is designed such that
  • a) at the same time both converters 7 . 8th with the electric motor 3 the main drive can be connected to its supply with electrical energy,
  • b) at the same time the inverter 7 with the electric motor 22 of the transverse jet drive 20 for its supply with electrical energy and the inverter 8th with the electric drive motor 3 of the main drive 2 are connected to the power supply with electrical energy and
  • c) For reasons of redundancy, conversely, also the inverter 8th with the electric motor 22 of the transverse jet drive 20 for its supply with electrical energy and the inverter 7 with the electric drive motor 3 of the main drive 2 can be connected to the power supply with electrical energy.

Die Umrichter 7, 8 sind derart ausgebildet, dass sie in einer Betriebsart für den Hauptantrieb und in einer davon unterschiedlichen Betriebsart für den Querstrahlantrieb betreibbar sind.The inverters 7 . 8th are configured to be operable in a main propulsion mode and in a different transverse propulsion mode thereof.

In den in 2 näher gezeigten Steuer- und/oder Regelungseinrichtungen 14 der Umrichter 7, 8 sind hierzu jeweils sowohl Werte 15 für Steuer- und/oder Regelparameter für die Betriebsart des Hauptantriebs als auch ein davon unterschiedliche Werte 16 für Steuer- und/oder Regelparameter für die Betriebsart des Querstrahlantriebs abgespeichert.In the in 2 Closer shown control and / or regulating devices 14 the inverter 7 . 8th are both values 15 for control and / or regulating parameters for the operating mode of the main drive as well as a different values 16 stored for control and / or control parameters for the operating mode of the transverse jet drive.

Das Schiffsantriebssystem 1 umfasst weiterhin einen Betriebsartenwahlgeber 30 zur Einstellung der jeweiligen Betriebsart. Der Betriebsartenwahlgeber 30 ist beispielsweise auf der Brücke des Schiffes angeordnet ist und über eine Signalleitung 31 mit einem übergeordneten Schiffsautomationssystem 32 verbunden. Das Schiffsautomationssystem 32 ist wiederum über Steuerleitungen 33 sowohl mit Stellorganen 34 der Schalteinrichtung 17 und der Schalttafel 25 sowie mit den Steuer- und/oder Regelungseinrichtungen 14 der Umrichter 7, 8 verbunden. Statt über diskrete Leitungen 31, 33 können die Verbindungen natürlich auch über ein Kommunikationsbussystem erfolgen.The ship propulsion system 1 also includes a mode selector 30 for setting the respective operating mode. The mode selector 30 is, for example, arranged on the bridge of the ship and via a signal line 31 with a higher level ship automation system 32 connected. The ship automation system 32 is in turn via control lines 33 both with actuators 34 the switching device 17 and the control panel 25 as well as with the control and / or regulating devices 14 the inverter 7 . 8th connected. Instead of discrete lines 31 . 33 Of course, the connections can also be made via a communication bus system.

Der Betriebsartenwahlgeber 30 ermöglicht zum einen die Vorgabe einer Betriebsart 0, bei dem sowohl der Hauptantrieb 2 als auch die Querstrahlantriebe 20 abgeschaltet sind.The mode selector 30 allows on the one hand the specification of a mode 0, in which both the main drive 2 as well as the transverse jet drives 20 are switched off.

Weiterhin ermöglicht der Betriebsartenwahlgeber 30 die Vorgabe einer Betriebsart I für reinen Hauptantrieb. Diese Betriebsart dient beispielsweise für eine Fahrt auf hoher See mit Reisegeschwindigkeit. Diese Betriebsart wird von dem Betriebsartenwahlgeber 30 an das übergeordnete Schiffsautomationssystem 32 signalisiert, welches dann die Stellorgane 34 der Schalteinrichtung 17 derart ansteuert, dass beide Umrichter 7, 8 mit dem jeweils zugeordneten Wicklungssystem 5, 6 des Motors 3 elektrisch verbunden und dabei von der Schalttafel 25 und somit von den Motoren 22 der Querstrahlantriebe 20 jedoch elektrisch getrennt sind. Beide Wicklungssysteme 5, 6 des Motors 3 werden dann über jeweils einen Transformator 9 und einen Umrichter 7, 8 mit elektrischer Energie aus dem Bordnetz 10 versorgt.Furthermore, the mode selector allows 30 the specification of a mode I for pure main drive. This mode is used for example for a trip on the high seas at cruising speed. This mode is provided by the mode selector 30 to the higher-level ship automation system 32 signals which then the actuators 34 the switching device 17 so controls that both converters 7 . 8th with the respective associated winding system 5 . 6 of the motor 3 electrically connected and thereby from the control panel 25 and thus from the engines 22 the transverse jet drives 20 but are electrically isolated. Both winding systems 5 . 6 of the motor 3 are then each via a transformer 9 and an inverter 7 . 8th with electrical energy from the electrical system 10 provided.

Da den Steuer- und/oder Regelungseinrichtungen 14 der beiden Umrichter 7, 8 von dem Schiffsautomationssystem 32 ebenfalls die Betriebsart I signalisiert wird, steuert und/oder regelt diese die Halbleiterschalter der Umrichter 7, 8 mit den Werten 15 für die Steuer- und/oder Regelparameter.As the control and / or regulating devices 14 the two inverters 7 . 8th from the ship automation system 32 also the mode I is signaled, controls and / or regulates the semiconductor switches of the inverter 7 . 8th with the values 15 for the control and / or regulation parameters.

Für ein Manövrieren des Schiffes im Hafen oder für dessen Positionierung auf hoher See wird der Betriebsartenwahlgeber 30 auf der Brücke in eine Stellung II für kombinierten Haupt- und Querstrahlantrieb gestellt. Diese Stellung wird von dem Betriebsartenwahlgeber 30 an das übergeordnete Schiffsautomationssystem 32 signalisiert, welches daraufhin die Stellorgane 34 der Schalteinrichtung 17 derart ansteuert, dass einer der beiden Umrichter 7, 8 elektrisch mit dem ihm zugeordneten Wicklungssystem 5, 6 verbunden bleibt, während der andere der beiden Umrichter 7, 8 elektrisch von dem ihm zugeordneten Wicklungssystem getrennt wird und statt dessen elektrisch über die Leitung 26 mit der Stromschiene 24 und somit mit den Motoren 22 der Querstrahlantriebe 20 verbunden wird.For a maneuvering of the ship in the harbor or for its positioning on the high seas is the mode selector 30 on the bridge in one Position II for combined main and transverse jet propulsion. This position is determined by the mode selector 30 to the higher-level ship automation system 32 signals, which then the actuators 34 the switching device 17 such that one of the two converters 7 . 8th electrically with its associated winding system 5 . 6 remains connected while the other of the two inverters 7 . 8th is electrically separated from its associated winding system and instead electrically over the line 26 with the busbar 24 and thus with the engines 22 the transverse jet drives 20 is connected.

Die Querstrahlantriebe 20 werden dann parallel über einen der beiden Umrichter 7, 8 und den ihm vorgeschalteten Transformator 9 aus dem Bordnetz 10 gespeist, während der andere der bedien Umrichter 7, 8 weiterhin das ihm zugeordnete Wicklungssystems 5, 6 des Fahrmotors 3 aus dem Bordnetz 10 mit elektrischer Energie versorgt.The transverse jet drives 20 are then in parallel via one of the two inverters 7 . 8th and the upstream transformer 9 from the electrical system 10 fed while the other uses the inverter 7 . 8th furthermore, the winding system assigned to it 5 . 6 of the drive motor 3 from the electrical system 10 supplied with electrical energy.

Da der Steuer- und/oder Regelungseinrichtung 14 des Umrichters 7 oder 8, der die Querstrahlantrieb 20 mit elektrischer Energie versorgt, von dem Automationssystem 32 ebenfalls die Betriebsart II signalisiert wird, steuert und/oder regelt diese die Halbleiterschalter des zugeordneten Umrichters 7 oder 8 mit den Werten 16 für die Steuer- und/oder Regelparameter für die Betriebsart II.As the control and / or regulating device 14 of the inverter 7 or 8th that the cross-jet propulsion 20 supplied with electrical energy from the automation system 32 also the operating mode II is signaled, controls and / or regulates the semiconductor switches of the associated inverter 7 or 8th with the values 16 for the control and / or regulation parameters for mode II.

Selbstverständlich ist auch eine weitere Betriebsart denkbar, in der beide Umrichter 7, 8 gleichzeitig von beiden Wicklungssystemen 5, 6 des Motors 3 elektrisch getrennt sind und statt dessen mit den Motoren 22 der Querstrahlantriebe 20 elektrisch verbunden sind und diese mit elektrischer Energie aus dem Bordnetz 10 versorgen. Hierbei ist es auch denkbar, dass jeder der beiden Umrichter 7, 8 jeweils einen Teil (z. B. die Hälfte) der Motoren 22 mit elektrischer Energie versorgt.Of course, another mode is conceivable in both converters 7 . 8th simultaneously from both winding systems 5 . 6 of the motor 3 are electrically isolated and instead with the motors 22 the transverse jet drives 20 are electrically connected and these with electrical energy from the electrical system 10 supply. It is also conceivable that each of the two converters 7 . 8th one part each (eg half) of the engines 22 supplied with electrical energy.

Da der vorgeschaltete Umrichter 7, 8 den möglichen Kurzschlussstrom der elektrischen Motoren 22 der Querstrahlantriebe 20 nicht durchleitet, kann die Hauptschalttafel 19 für einen geringeren Kurzschlussstrom und somit mit weniger Platzbedarf dimensioniert werden.Because the upstream inverter 7 . 8th the possible short-circuit current of the electric motors 22 the transverse jet drives 20 does not pass through, the main switchboard 19 for a lower short-circuit current and thus be dimensioned with less space requirement.

Aufgrund der durch den vorgeschalteten Umrichter 7, 8 verringerten Anlaufströme und der Möglichkeit einer Drehzahlsteuerung und/oder -regelung der Motoren 22 der Querstrahlantriebe 20 müssen die Querstrahlantriebe 20 nicht ständig mit konstanter Drehzahl in einem Bereitschaftsmodus betrieben werden, sondern es ist ausreichend, sie erst dann hochzufahren, wenn auch wirklich ein konkreter Schubbedarf vorliegt. Hierdurch kann der elektrische Energiebedarf der Querstrahlantriebe 20 klein gehalten werden.Due to the upstream inverter 7 . 8th reduced starting currents and the possibility of speed control and / or regulation of the motors 22 the transverse jet drives 20 need the transverse jet drives 20 are not constantly operated at a constant speed in a standby mode, but it is sufficient to start them up only when there is really a concrete need for thrust. As a result, the electrical energy requirement of the transverse jet drives 20 kept small.

Durch eine Kombination der Umrichterspeisung mit einer Verstellbarkeit der Steigung der Blätter der Impeller 21 können während des Betriebs der Querstrahlantriebe 20 gezielt die Steigung und die Drehzahl der Impeller 21 derart aufeinander angepasst und optimiert werden, dass der hydrodynamische Wirkungsgrad der Querstrahlantriebe 20 maximal und Körperschall- und Wasserschallemissionen minimal sind. Hierdurch kann auf Seite der Querstrahlantriebe 20 auf aufwendige Maßnahmen zur Schallisolierung verzichtet werden. Das Automationssystem 32 kann hierzu mit einer Verstelleinrichtungen 35 für die Steigung der Blätter der Impeller 21 signalverbunden sein.Through a combination of the inverter feed with an adjustability of the pitch of the blades of the impeller 21 can during operation of the transverse jet drives 20 specifically the slope and the speed of the impeller 21 be adapted to each other and optimized so that the hydrodynamic efficiency of the transverse jet drives 20 maximum and structure-borne noise and waterborne noise emissions are minimal. This can be done on the side of the transverse jet drives 20 be dispensed with costly measures for sound insulation. The automation system 32 can do this with an adjustment 35 for the slope of the leaves of the impeller 21 be connected.

Da aufgrund des vorgeschalteten Umrichters 7, 8 die Einschaltströme der Querstrahlantriebe 20 gering sind, können Hilfsdieselgeneratoren, die im Hafen die Querstrahlantriebe 20 mit elektrischer Energie versorgen, weniger steif ausgelegt werden.Because of the upstream inverter 7 . 8th the inrush currents of the transverse jet drives 20 In addition, auxiliary diesel generators, which in the harbor can transversal jet drives 20 be supplied with electrical energy, designed to be less rigid.

Das in 1 und 2 dargestellte Ausführungsbeispiel ist dabei als nicht beschränkend anzusehen. Selbstverständlich kann ein erfindungsgemäßes Antriebssystem auch einen Hauptantrieb mit mehr als einem Fahrmotor und eine andere Zahl von Wicklungssystemen, Umrichtern und Querstrahlantrieben aufweisen.This in 1 and 2 illustrated embodiment is to be regarded as non-limiting. Of course, a drive system according to the invention can also have a main drive with more than one traction motor and a different number of winding systems, converters and transverse jet drives.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2009/135736 A1 [0002, 0004] WO 2009/135736 A1 [0002, 0004]

Claims (16)

Elektrisches Antriebssystem (1) für ein Wasserfahrzeug, umfassend – einen Hauptantrieb (2) mit zumindest einem elektrischen Motor (3) zum Antrieb eines Wasserfahrzeuges in seiner Fahrtrichtung und mit einem Umrichter oder mit mehreren Umrichtern (7 bzw. 8) zur Speisung des elektrischen Motors (3) mit elektrischer Energie, – einen Zusatzantrieb (20) mit einem elektrischen Motor (22) zum Antrieb des Wasserfahrzeuges abweichend, insbesondere quer, zu der Fahrtrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. zumindest einer der Umrichter (7 bzw. 8) des Hauptantriebs (2) mit dem elektrischen Motor (22) des Zusatzantriebs (20) zu dessen Speisung mit elektrischer Energie verbindbar ist.Electric drive system ( 1 ) for a watercraft, comprising - a main drive ( 2 ) with at least one electric motor ( 3 ) for driving a watercraft in its direction of travel and with one inverter or with several inverters ( 7 respectively. 8th ) for feeding the electric motor ( 3 ) with electrical energy, - an auxiliary drive ( 20 ) with an electric motor ( 22 ) to drive the watercraft deviating, in particular transversely to the direction of travel, characterized in that the or at least one of the inverter ( 7 respectively. 8th ) of the main drive ( 2 ) with the electric motor ( 22 ) of the auxiliary drive ( 20 ) is connected to the power supply with electrical energy. Elektrisches Antriebssystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. der zumindest eine Umrichter (7 bzw. 8) derart ausgebildet ist, dass er in einer Betriebsart für den Hauptantrieb und in einer davon unterschiedlichen Betriebsart für den Zusatzantrieb betreibbar ist.Electric drive system ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the or the at least one converter ( 7 respectively. 8th ) is designed such that it is operable in a mode for the main drive and in a different operating mode for the auxiliary drive. Elektrisches Antriebssystem (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. der zumindest eine Umrichter (7 bzw. 8) eine Steuer- und/oder Regelungseinrichtung (14) aufweist, in der sowohl Werte (15) für Steuer- und/oder Regelparametern für die Betriebsart für den Hauptantrieb (2) als auch ein davon unterschiedliche Werte (16) für Steuer- und/oder Regelparameter für die Betriebsart des Zusatzantriebs (20) abgespeichert sind.Electric drive system ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the or the at least one converter ( 7 respectively. 8th ) a control and / or regulating device ( 14 ), in which both values ( 15 ) for control and / or regulating parameters for the mode of operation of the main drive ( 2 ) as well as a different value ( 16 ) for control and / or regulating parameters for the operating mode of the auxiliary drive ( 20 ) are stored. Elektrisches Antriebssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Schalteinrichtung (17) zur wahlweisen elektrischen Verbindung des bzw. des zumindest einen Umrichters (7 bzw. 8) mit dem elektrischen Motor (3) des Hauptantriebs (2) oder mit dem elektrischen Motor (22) des Zusatzantriebs (20).Electric drive system ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized by a switching device ( 17 ) for selectively electrically connecting the or the at least one converter ( 7 respectively. 8th ) with the electric motor ( 3 ) of the main drive ( 2 ) or with the electric motor ( 22 ) of the auxiliary drive ( 20 ). Elektrisches Antriebssystem (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptantrieb (2) mehrere Umrichter (7, 8) zur Speisung des elektrischen Motors (3) des Hauptantriebs (2) mit elektrischer Energie aufweist, wobei die Schalteinrichtung (17) derart ausgebildet ist, dass gleichzeitig der zumindest eine Umrichter (7) mit dem elektrischen Motor (22) des Zusatzantriebs (20) zu dessen Speisung mit elektrischer Energie und zumindest einer der anderen Umrichter (8) des Hauptantriebs (2) mit dem elektrischen Motor (3) des Hauptantriebs (2) zu dessen Speisung mit elektrischer Energie verbindbar ist.Electric drive system ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the main drive ( 2 ) several inverters ( 7 . 8th ) for feeding the electric motor ( 3 ) of the main drive ( 2 ) having electrical energy, wherein the switching device ( 17 ) is formed such that at least one inverter ( 7 ) with the electric motor ( 22 ) of the auxiliary drive ( 20 ) for supplying it with electrical energy and at least one of the other inverters ( 8th ) of the main drive ( 2 ) with the electric motor ( 3 ) of the main drive ( 2 ) is connected to the power supply with electrical energy. Elektrisches Antriebssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Motor (3) des Hauptantriebs (2) mehrere, insbesondere zwei, voneinander unabhängige Wicklungssysteme (5, 6) aufweist und dass jeder der Unmrichter (7, 8) des Hauptantriebs (2) zur Speisung jeweils genau eines der Wicklungssysteme (5, 6) mit elektrischer Energie vorgesehen ist.Electric drive system ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the electric motor ( 3 ) of the main drive ( 2 ) several, in particular two, independent winding systems ( 5 . 6 ) and that each of the unamters ( 7 . 8th ) of the main drive ( 2 ) for supplying in each case exactly one of the winding systems ( 5 . 6 ) is provided with electrical energy. Elektrisches Antriebssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzantrieb (20) einen Verstellpropeller oder -impeller (21) aufweist.Electric drive system ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the auxiliary drive ( 20 ) a variable pitch propeller or impeller ( 21 ) having. Elektrisches Antriebssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzantrieb (20) als ein Strahlantrieb ausgebildet ist.Electric drive system ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the auxiliary drive ( 20 ) is designed as a jet drive. Elektrisches Antriebssystem (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlantrieb ein Querstrahlantrieb, insbesondere ein Bugstrahlantrieb, ist.Electric drive system ( 1 ) according to claim 8, characterized in that the jet drive is a transverse jet drive, in particular a bow thruster. Verfahren zum Betrieb eines elektrischen Antriebssystems (1) für ein Wasserfahrzeug umfassend – einen Hauptantrieb (2) mit zumindest einem elektrischen Motor (3) zum Antrieb eines Wasserfahrzeuges in seiner Fahrtrichtung und mit einem Umrichter oder mit mehreren Umrichtern (7, 8) zur Speisung des elektrischen Motors (3) mit elektrischer Energie, – einen Zusatzantrieb (20) mit einem elektrischen Motor (22) zum Antrieb des Wasserfahrzeuges abweichend, insbesondere quer, zu der Fahrtrichtung des Wasserfahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrischen Motor (21) des Zusatzantriebs (20) von dem bzw. zumindest einem der Umrichter (7) des Hauptantriebs (2) mit elektrischer Energie versorgt wird.Method for operating an electric drive system ( 1 ) for a vessel comprising - a main propulsion system ( 2 ) with at least one electric motor ( 3 ) for driving a watercraft in its direction of travel and with one inverter or with several inverters ( 7 . 8th ) for feeding the electric motor ( 3 ) with electrical energy, - an auxiliary drive ( 20 ) with an electric motor ( 22 ) to drive the watercraft deviating, in particular transversely to the direction of travel of the watercraft, characterized in that the electric motor ( 21 ) of the auxiliary drive ( 20 ) of the or at least one of the inverters ( 7 ) of the main drive ( 2 ) is supplied with electrical energy. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. der zumindest eine Umrichter (7) bei einer Versorgung des elektrischen Motors (3) des Hauptantriebs (2) mit elektrischer Energie in einer Betriebsart für den Hauptantrieb (2) und bei einer Versorgung des elektrischen Motors (22) des Zusatzantriebs (20) mit elektrischer Energie in einer davon unterschiedlichen Betriebsart für den Zusatzantrieb (20) betrieben wird.Method according to Claim 10, characterized in that the or at least one converter ( 7 ) at a supply of the electric motor ( 3 ) of the main drive ( 2 ) with electrical energy in a main drive mode ( 2 ) and at a supply of the electric motor ( 22 ) of the auxiliary drive ( 20 ) with electrical energy in a different operating mode for the auxiliary drive ( 20 ) is operated. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. der zumindest eine Umrichter (7) von einer Steuer- und/oder Regelungseinrichtung (15) in der Betriebsart für den Hauptantrieb und in der Betriebsart für den Zusatzantriebs (20) mit jeweils unterschiedlichen Werten (15, 16) für Steuer- und/oder Regelparameter betrieben wird.A method according to claim 11, characterized in that the or the at least one inverter ( 7 ) by a control and / or regulating device ( 15 ) in the main drive mode and in the auxiliary drive mode ( 20 ) each having different values ( 15 . 16 ) is operated for control and / or regulating parameters. Verfahren nach einem der Anspruch 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptantrieb (2) mehrere Umrichter (7, 8) zur Speisung des elektrischen Motors (3) des Hauptantriebs (2) aufweist, wobei bei einem Betrieb des Zusatzantriebs (20) der zumindest eine Umrichter (7) den elektrischen Motor (22) des Zusatzantriebs (20) und gleichzeitig zumindest einer der anderen Umrichter (8) den elektrischen Motor (3) des Hauptantriebs (2) speist.Method according to one of claims 10 to 12, characterized in that the main drive ( 2 ) several inverters ( 7 . 8th ) for feeding the electric motor ( 3 ) of the main drive ( 2 ), wherein in an operation of the auxiliary drive ( 20 ) the at least one inverter ( 7 ) the electric motor ( 22 ) of the auxiliary drive ( 20 ) and at least one of the other inverters ( 8th ) the electric motor ( 3 ) of the main drive ( 2 ) feeds. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Motor (3) des Hauptantriebs (2) mehrere, insbesondere zwei, voneinander unabhängige Wicklungssysteme (5, 6) aufweist, und dass jeder der Umrichter (7, 8) des Hauptantriebs (2) zur Speisung jeweils genau eines der Wicklungssysteme (5, 6) mit elektrischer Energie vorgesehen ist.Method according to claim 13, characterized in that the electric motor ( 3 ) of the main drive ( 2 ) several, in particular two, independent winding systems ( 5 . 6 ), and that each of the inverters ( 7 . 8th ) of the main drive ( 2 ) for supplying in each case exactly one of the winding systems ( 5 . 6 ) is provided with electrical energy. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass als Zusatzantrieb (20) ein Strahlantrieb verwendet wird.Method according to one of claims 10 to 14, characterized in that as auxiliary drive ( 20 ) a jet drive is used. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlantrieb ein Querstrahlantrieb, insbesondere ein Bugstrahlantrieb, ist.A method according to claim 15, characterized in that the jet drive is a transverse jet drive, in particular a bow thruster.
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