DE688122C

DE688122C - Steuerschaltung fuer elektrische Schiffsantriebe mit mindestens zwei zur Speisung von mindestens zwei Propellermotoren bestimmten Generatoren

Info

Publication number: DE688122C
Application number: DE1934S0115324
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1934-09-09
Filing date: 1934-09-09
Publication date: 1940-02-13

Description

Bei elektrischen Schiffsantrieben, die mit zwei oder mehr je aus einem Generator und Motor bestehenden Maschinensätzen arbeiten, wird die Regelung vielfach so durchgeführt, daß ein handbetätigter Vorwähler angeordnet ist, durch dessen Einstellung die Anzahl der im jeweiligen Betriebsfall in Betrieb zu nehmenden Generatoren und Motoren festgelegt wird. Den einzelnen Antriebsmotoren werden dann weitere handbetätigte Steuerorgane zugeordnet, mit denen die Drehrichtung und gegebenenfalls auch der Anlaßvorgang gesteuert wird. Bei Steuereinrichtungen dieser Art muß dafür gesorgt werden, daß eine Verstellung des Vorwählers verhindert wird, sobald die für die Auswahl der Drehrichtung und die Steuerung des Anlaßvorganges bestimmten, den einzelnen Motoren zugeordneten Steuerorgane aus ihrer Nullage heraus verstellt worden sind. Zu diesem Zweck ist es bekannt, den Vorwähler und die den Motoren zugeordneten Steuerorgane miteinander so zu verriegeln, daß nach Verstellen der Fahrtrichtungsschalter aus ihrer Nullage heraus eine Betätigung des Vorwählers überhaupt nicht mehr möglich ist.

Von diesem bisher üblichen Prinzip eine Verstellung des Vorwählers nur in der Nulllage der den Motoren zugeordneten Schaltorgane zuzulassen, wird bei der Erfindung abgewichen, und zwar ist erfindungsgemäß eine Betätigung des Vorwählers nicht nur in der Nullstellung, sondern auch in anderen Betriebsstellungen der Steuerorgane, und zwar nur dann möglich, wenn durch die Verstellung des Vorwählers gleichzeitig ein zum Parallelschalten der Generatoren bestimmter Schalter geöffnet wird. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß man nicht in allen Fällen bei Umschaltungen alle Steuerorgane der Motoren in die Nullage zurückstellen muß; man kann vielmehr bei Anwendung der Erfindung das Abschalten von Generatoren auch dann durchführen, wenn die Steuerorgane der Motoren in irgendeiner Betriebsstellung stehen. Auf diese Weise wird die Bedienung der Anlage wesentlich vereinfacht. Fernerhin wird erreicht, daß ein Außertrittfallen derjenigen Generatoren, die im Betrieb bleiben sollen, sicher vermieden werden kann, während bei der bekannten Verriegelungsmethode zunächst stets die Steuerorgane in die Nulllage gestellt werden müssen, wobei ein Außertrittfallen der Maschinen zu befürchten ist.

In der Figur ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch die Steuereinrichtung für einen mit zwei Generatoren und zwei Motoren arbeitenden elektrischen Schiffsantrieb dargestellt. Mit VW ist der hand,-betätigte Vorwähler bezeichnet. Dieser besitzt

vier feste Einstellungen a bis d. Dementsprechend gestattet das Handrad folgende vier Schaltungen herzustellen:

a) beide Generatoren sind auf beide Motoren geschaltet, wobei die Netze gekuppelt sind;

b) jeder Generator ist auf seinen zugehörigen Motor geschaltet. Die Netze der beiden Generatoren sind getrennt;

ίο c) der Steuerbordgenerator ist auf beide Motoren geschaltet;

d) der Backbordgenerator ist auf beide Motoren geschaltet.

Für die Ausführung aller Manöver sind je Schiffsseite zwei Handräder erforderlich, und zwar die Manövrierräder B bzw. St für die Bestimmungen der Fahrrichtungen und das Schalten der Erregerschalter der zugeordneten Generatoren und Motoren und die Handräder -D₆ bzw. D_st für das Einstellen der Propellerdrehzahl durch die Turbinenregler. Von den Manövrierhandrädern B und St werden der Schalter über Nockenwellen mechanisch eingelegt. Diese sind in der Figur im einzelnen nicht dargestellt. Die Steuereinrichtungen sind so gekuppelt und verriegelt, daß bei den Generatorschaltungen d, α und c die Manövrierhandräder B und St gekuppelt sind, um das gleichzeitige Anfahren beider Motoren zu erzielen. Diese Kupplung der Steuerwelle 2 mit der Steuerwelle 3 des Manövrierhandrades St erfolgt über die Zahnräder 6, 7, die Welle 8, die Kupplung 9, die Welle 10 und die Zahnräder n, 12. Bei der mit α bezeichneten Stellung des Vorwählers VW sind auch noch die Drehzahlreglerwellen 4 und 5 gekuppelt, um die Turbinenregler beider Turbosätze gleichmäßig zu beeinflussen. Diese Kupplung erfolgt über die Zahnräder 13, 14, die Welle 15, die Kupplung 16, die Welle 17 und die Zahnräder 18, 19. Das Kuppeln der Handräder B und St bzw. JD₆ und D_st erfolgt gleichzeitig mit der Einstellung des Vorwählers VW.

Bei abgeschalteten Motoren stehen die Manövrierhandräder B und St auf »aus« und die Drehzahlregelhandräder D_b und D_st in der dargestellten Schaltlage, die der Einstellung des Geschwindigkeitsreglers der Turbinen So auf 25 % Drehzahl entspricht. Vor Beginn der Fahrt wird durch Einstellung des Vorwählers VW die gewünschte Generator schaltung und die erforderliche Kupplung der Manövrierhandräder hergestellt. Ferner werden von Hand mit den Hauptventilen der Turbinen die angeforderten Turbosätze langsam hochgefahren. Die Ventile können dabei ganz geöffnet werden, ohne daß die Turbosätzeüber die durch die Einstellung der Drehzahlregier D_b bzw. D_st bedingte Drehzahl hinauskommen.

Die An- und Ablegemanöver und die Fahrt in engen Gewässern sollen in der Regel in der Stellung b des Vorwählers durchgeführt werden. Wenn das Schiff freies Fahrwasser erreicht hat, soll bei Marschfahrt nur mit einem Generator gefahren werden. Hierzu müssen zunächst beide Antriebe abgeschaltet werden, d. h. die Handräder D_b und D_st müssen in die Grundstellung, die Handräder B und St in die »Aus«-Stellung gebracht werden. Dann wird der Vorwähler VW auf die entsprechende Generatorschaltung, entweder Schaltstellung c oder Schaltstellung d, gelegt. Hierdurch werden die Manövrierhandräder B und St in der oben beschriebenen. Weise .{gekuppelt und der Generators chalter des stillzusetzenden Motors ausgeschaltet. Die Turbine dieses Generators kann durch Schließen des Hauptventils stillgesetzt werden, während ihre 8c Drehzahleinstellung am Steuerstand auf der dargestellten Grunddrehzahl stehenbleibt. Bei dieser Schaltstellung gilt jedes von einem Manövrierhandrad gegebene Kommando für beide Motoren zusammen. Die Motoren werden durch Betätigen eines der beiden Handräder B und St für die gewünschte Fahrtrichtung angelassen und im Anschluß daran mit dem Drehzahlregelhandrad, welches dem im Betrieb befindlichen Turbosatz entspricht, in der Drehzahl geregelt. Beim Stillsetzen beider Motoren wird das Drehzahlregelhandrad des im Betriebe befindlichen Turbosatzes wieder in die dargestellte Grundstellung gebracht, und dann wird der Antrieb mit einem der beiden Handräder B und St abgeschaltet. Beim Umsteuern wird eines der Handräder B und St auf Rückwärtsfahrt gestellt und dann mit dem Drehzahlregelhandrad D_b bzw. D_st die Drehzahl beider Propeller gleichmäßig verstellt.

ΑΙζ-Fahrt wird mit zwei Generatoren gemacht, die dabei elektrisch gekuppelt auf die beiden Motoren arbeiten, um möglichst erschütterungsfreien Lauf zu 1 »5 haben. Für diesen Betrieb wird der Vorwähler auf die Stellung α eingestellt. Der Übergang auf diese Schaltstellung von den Einstellungen d und c des Vorwählers erfordert ein kurzes Abschalten des Antriebes no durch Einstellen der Handräder D_b bzw. D_st in die dargestellte Grundstellung und der Handräder B, St in die »Ause-Stellung. Danach kann mit dem Vorwähler VW die verlangte Generatorschaltung hergestellt werden, «-»5 wodurch gleichzeitig die Handräder D_b und D_st bzw. B und St gekuppelt werden. Mit einem der beiden Handräder B und St werden beide Motoren nun angelassen. Das Einstellen der Drehzahl erfolgt in dieser Schaltlage durch eines der beiden Drehzahlregelräder D_b oder D_st, wobei sich jeweils das an-

dere mitdreht und wodurch die Drehzahleinstellung beider Turbinenregler gleichmäßig verändert wird.

Wird bei Fahrt mit zwei gekuppelten Generatoren das Kommando für verschiedene Drehzahlen gegeben, wie es zur Unterstützung der Ruderwirkung üblich ist, so müssen die beiden Antriebsseiten elektrisch voneinander getrennt werden. Dies ist bei der dargestellten Steuerung durch sofortiges Betätigen des Vorwählers VW möglich, ohne daß durch Abschalten des Antriebes der Betrieb gestört wird. Man kann also auch dann, wenn die Manövrierhandräder B und St nicht in der Nullage und die zugehörigen Drehzahlregler D_b und D_st nicht in ihrer Grundstellung stehen, den Vorwähler aus der Stellung a in die Stellung b einstellen. Danach kann man die gewünschten Geschwindigkeiten mit den nunmehr entkuppelten Handräder D^ und D_st einstellen. Soll ferner bei Schaltung α eine Antriebsseite im Betrieb abgeschaltet werden, wie es z. B. bei einer Störung an einer Turbine, an einem Generator oder Motor erforderlich ist, so ist dies ohne Abschalten des ganzen Antriebes möglich. Man kann nämlich nach Umlegen des Vorwählers aus der Stellung α in die Stellung b den gestörten Antrieb stillsetzen.

Die richtige Reihenfolge der im vorstehenden beschriebenen Schaltungen wird durch die in der Figur dargestellten mechanischen Verriegelungs- und Kupplungseinrichtungen erzwungen. Auf der Welle 3 des Manövrierhandrades Λ ist ein Verriegelungsstück 21 vorgesehen, mit welchem ein um den Punkt 22 drehbar gelagerter Verriegelungshebel 23 zusammenarbeitet, der an seinen äußeren Enden Rollen 24 und 25 besitzt. Das Verriege-Iungsstück2i besitzt drei Aussparungen 26, 27, 28, welche den Haupteinstellungen des Manövrierhandrades, nämlich der »Aus«-Stellung, der »Zurück«-Stellung und der »Voraus«-Stellung, entsprechen. Auf der Welle 5 des Drehzahlreglers D_st ist ein Vemegelungsstück 29 angeordnet, das eine der Grundstellung entsprechende Aussparung besitzt, die mit der Rolle 25 des Verriegelungshebels 23 zusammenarbeitet. Durch den Hebel 23 sind die Wellen 3 und S so miteinander verriegelt, daß eine Verstellung des Manövrierhandrades St nur dann möglich ist, wenn sich das Handrad D_st in der dargestellten Grundstellung befindet. Bei allen anderen Einstellungen des Handrades D_st ist eine Verstellung des Manövrierhandrades nicht möglich; Ein entsprechender Verriegelungshebel 31 ist für die Handräder B_% D_st und D_b vorgesehen.

Zwischen der Welle 1 des Vorwählers und der Welle 3 des Manövrierhandrades Si ist ein Verriegelungshebel 32 vorgesehen, der mit den Verriegelungsstücken 33 bzw. 34 zusammenarbeitet. Das Verriegelungsstück ^3 besitzt drei Aussparungen^ 5,36 und 3 7, die. den Aussparungen des Verriegelungsstückes 21 entsprechen. Das Verriegelungsstück 34, welches mit der Welle ι des Vorwählers fest verbunden ist, besitzt vier den Einstellungen α bis d des Vorwählers entsprechende Aussparungen. Durch diese Verriegelung ist sichergestellt, daß der Vorwähler nur dann betätigt werden kann, wenn das Manövrierhandrad St sich in der »Aus«-Stellung, in der »Voraus«-Stellung oder in der »Zurück«-Stellung befindet. In den Zwischenstellungen ist ein Betätigen des Vorwählers durch diesen Verriegelungshebel verhindert. Ebenso ist umgekehrt ein Betätigen des Manövrierhandrades St in den Zwischenstellungen des Vorwählers VW verhindert. Ein entsprechender Verriegelungshebel 38., der mit Verriegelungsstücken 39, 40 zusammenarbeitet, ist zwischen der Welle 2 des Manövrierhandrades B und der Welle 1 des Vorwählers VW vorgesehen.

Um in bestimmten Stellungen des Vorwählers, nämlich wenn dieser die mit α bezeichnete Stellung innehat, auch bei Stellung der Manövrierhandräder in »Voraus« oder »Zurück« ein Verstellen des Vorwählers nach b zu ermöglichen, sind mit der Welle 1 die Verriegelungsstücke 41, 42 fest verbunden, die mit den bei 45 bzw. 46 drehbar gelagerten Klinken 43, 44 zusammenarbeiten. Diese Klinken besitzen Nasen 47 bzw. 48, welche in entsprechende Aussparungen der Verriegelungsstücke 41 bzw. 42 eingreifen. Am anderen Ende tragen die Klinken 43 bzw. 44 Rollen 49 und 50, die mit Verriegelungsstücken 51 und 52 zusammenarbeiten, die ihrerseits auf den Wellen 2 und 3 befestigt sind. Durch diese Verriegelung zwischen der Welle ι und den Wellen 2 bzw. 3 ist ein Auftrennen der elektrisch miteinander gekuppelten Generatoren möglich. Die Bewegung der vom Vorwähler betätigten Welle 1 wird durch Zahnräder 53 und 54 auf eine Welle 5 übertragen. An dieser Welle sind Verriegelungsstücke 56 und 57 befestigt, die über entsprechende Hebel 58 und 59 die Kupplungen 9 bzw. 16 entsprechend der Stellung des Vor-Wählers in der gewünschten vorgeschriebenen Weise ein- und ausschalten.

Aus den in der Figur dargestellten Kupplungs- und Verriegelungseinrichtungen ergeben sich folgendeVerriegelungsbedingungen:

I. Man kann in den Vorwählerstellungen c und d

1. den Vorwähler VW nur schalten, wenn die Manövrierhandräder B und St auf »aus« stehen,

2. die Manövrierhandräder B und St nur schalten, wenn der Vorwähler VW auf Ge-

neratorschaltung c oder d steht und die Handräder der Drehzahlregler D_b und D_st in der dargestellten Grundstellung stehen,

3. die Drehzahlregler D_b und D_st nur bedienen, wenn die Manövrierhandräder B und St auf »aus«, »voraus« oder »zurück« stehen. TI. Man kann in der Stellung α des Vorwählers VW

1. den Vorwähler nur dann in die Stellunge oder d stellen, wenn die Manövrierhandräder B und St auf »aus« stehen,

2. den Vorwähler nur dann in die Stellung b stellen, wenn die Manövrierhandräder B und St auf »aus«, »voraus« oder

»zurück« stehen, .

3. die Manövrierhandräder B und St nur schalten, wenn der Vorwähler in der Stellung α steht und die Drehzahlregler die dar-

■ gestellte Grundstellung haben,
4. die Drehzahlregler D_b und D_st nur bedienen, wenn die Manövriefhandräder B und St auf »aus«, »voraus« oder »zurück« stehen.

III. Man kann bei der Stellung b des Vor-, 25 Wählers

1. den Vorwähler nur schalten, wenn beide Manövrierhandräder B und Λ auf »aus« stehen,

2. jedes der Manövrierhandräder B bzw. St nur dann schalten, wenn der Vorwähler in der Stellung b und die Drehzahlregler in der dargestellten Grundstellung stehen.

3. jedes der Drehzahlregler D_b bzw. D_st nur dann bedienen, wenn das zugehörige Manövrierhandrad D bzw. St auf »aus«, »voraus« oder »zurück« liegt.

Claims

Patentanspruch:

Steuerschaltung für elektrische Schiffsantriebe mit mindestens zwei zur Speisung von mindestens zwei Propellermotoren bestimmten Generatoren, wobei die Anzahl . der in Betrieb zu nehmenden Generatoren und Motoren durch einen handbedienten Vorwähler eingestellt und die Drehrichtung und gegebenenfalls auch der Anlaßvorgang der Motoren durch besondere, den einzelnen Motoren, zugeordnete, handbediente Steuerorgane bestimmt wird, die mit dem Vorwähler so verriegelt sind, daß einerseits der Vorwähler in der Nullstellung der Steuerorgane und andererseits die Steuerorgane nur in bestimmten Betriebsstellungen des Vorwählers betätigt werden können, dadurch gekennzeichnet, daß eine Betätigung des Vorwählers (VW) nicht nur in der Nullstellung, sondern auch in anderen Betriebsstellungen der Steuerorgane (B, St), und zwar nur dann möglich ist, wenn durch die Verstellung des Vorwählers gleichzeitig ein zum Parallelschalten der Generatoren bestimmter Schalter geöffnet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen