ES2384816T3 - Boat propulsion system - Google Patents

Abstract

The system (1) has multiple propellers (2) arranged at drive shafts (3), and electric drives (4) whose redundant arrangement is arranged on each drive shaft. A redundant arrangement of generators (9) is attached to the redundant arrangement of the electric drives, where the electric drives and the generators are controlled individually by a control unit. The electric drives and the generators are selectively activated by a switching unit, where the generators are formed in an identical or different manner. The electric drives and the generators are separated from each other.

Description

Sistema de propulsión para un barco Boat propulsion system

La invención se refiere a un sistema de propulsión para un barco. The invention relates to a propulsion system for a ship.

Los barcos de la clase que estamos tratando presentan normalmente como grupo propulsor un motor de gasoil, con el que se pone en movimiento giratorio un árbol de impulsión con una hélice. Según el tamaño del barco también pueden estar previstas varias hélices sobre, dado el caso, varios árboles de impulsión. The ships of the class we are dealing with normally have a diesel engine as a propeller group, with which a drive shaft with a propeller is turned in a rotating motion. Depending on the size of the ship, several propellers can also be provided on, if necessary, several drive shafts.

Los barcos de este tipo pueden estar configurados como buques mercantes y con ello en especial como barcos fluviales. Los barcos fluviales de este tipo se hacen funcionar en cuatro modos diferentes, precisamente en el modo de navegación río arriba con el barco a plena carga, el modo de navegación aguas abajo con el barco a plena carga Ships of this type can be configured as merchant ships and with it especially as river boats. River boats of this type are operated in four different modes, precisely in the upstream navigation mode with the ship at full load, the downstream navigation mode with the ship at full load

o vacío y el modo de navegación en canal. or empty and channel navigation mode.

El dimensionamiento de la potencia de propulsión de realiza con ello siempre de tal modo que ésta se dimensiona según el caso de máxima potencia posible, precisamente de navegación río arriba con el barco a plena carga, para disponer siempre de una reserva de potencia que garantice una maniobra del barco incluso en las condiciones más desfavorables. The sizing of the propulsion power is always carried out in such a way that it is sized according to the case of maximum possible power, precisely upstream navigation with the ship at full load, to always have a power reserve that guarantees a ship maneuver even in the most unfavorable conditions.

Aquí existe el inconveniente de que en la mayoría de los modos, en especial en el modo de navegación aguas abajo y en el modo de navegación en canal, sólo se necesita una pequeña fracción de la potencia generada, de tal modo que el grupo propulsor se hace funcionar en un funcionamiento de carga parcial energéticamente desfavorable. Asimismo existe el inconveniente de que los sistemas de propulsión de este tipo no están protegidos contra averías, es decir, que la avería de componentes individuales puede conducir a la incapacidad de maniobra del barco. Here there is the disadvantage that in most modes, especially in the downstream navigation mode and in the channel navigation mode, only a small fraction of the power generated is needed, so that the propellant group is Operates in an energy-efficient partial load operation. There is also the disadvantage that propulsion systems of this type are not protected against breakdowns, that is, the failure of individual components can lead to the inability to maneuver the ship.

Del documento DE 35 31 990 A1 se conoce un sistema de propulsión para un barco de pasajeros. Este sistema de propulsión presenta como motor de propulsión un motor de gasoil de funcionamiento lento, que está dimensionado de tal modo que cubre la máxima velocidad de crucero necesaria. Para la necesidad de potencia que vaya más allá, para alcanzar la velocidad punta, está conectado un motor eléctrico en serie al motor de gasoil. La generación de la energía eléctrica para ello se realiza mediante una disposición de motores de cuatro tiempos de funcionamiento rápido. From document DE 35 31 990 A1 a propulsion system for a passenger ship is known. This propulsion system features as a propulsion engine a slow-running diesel engine, which is sized to cover the maximum cruise speed required. For the need of power that goes beyond, to reach the top speed, a series electric motor is connected to the diesel engine. The generation of electrical energy for this is done through a fast-running four-stroke engine arrangement.

Mediante el motor eléctrico adicional el motor de gasoil puede dimensionarse energéticamente de forma más favorable, aunque tampoco allí está garantizada una protección contra averías. By means of the additional electric motor, the diesel engine can be sized more favorably, although there is also no protection against damage.

Del documento DE 102 31 152 A1 se conoce un barco, en especial un barco de la Marina (Navy), que presenta varios accionamientos, que pueden estar dotados en especial de hélices. Los accionamientos se alimentan a travésde un sistema eléctrico de alimentación de energía. Éste comprende celdas de combustible que alimentan una red de corriente continua, con la que se realiza la alimentación de energía de accionamientos de navegación normal. Aparte de esto el sistema de alimentación de energía comprende una red de corriente alterna con generadores para alimentar con energía los accionamientos de navegación rápida. Entre la red de corriente continua y la de corriente alterna puede intercambiarse energía. En el caso de esta disposición sólo está prevista una redundancia para las unidades de la red de tensión continua. From document DE 102 31 152 A1 a ship is known, especially a Navy ship, which has several drives, which may be provided especially with propellers. The drives are fed through an electrical power supply system. This comprises fuel cells that feed a direct current network, with which the power supply of normal navigation drives is performed. Apart from this, the power supply system comprises an alternating current network with generators to power fast navigation drives. Power can be exchanged between the direct current and the alternating current network. In the case of this arrangement, only redundancy is provided for the units of the DC network.

Se conoce un sistema de propulsión del género expuesto para un barco, que comprende un árbol de impulsión con disposiciones redundantes de accionamientos eléctricos dispuestas encima así como una disposición redundante de generadores para la alimentación de tensión, del documento US-A-411455. A propulsion system of the exposed genus for a ship is known, comprising a drive shaft with redundant arrangements of electric drives arranged above as well as a redundant arrangement of generators for voltage supply, from US-A-411455.

Se conocen sistemas de propulsión correspondientes de los documentos DE 16 38 854 A1, DE 30 43 692 A1, US-A13 90 624, US-A-14 25 615 y JP 09 086 496 A. Corresponding propulsion systems are known from DE 16 38 854 A1, DE 30 43 692 A1, US-A13 90 624, US-A-14 25 615 and JP 09 086 496 A.

Del documento US 2004/0102109 A1 se conoce un sistema de propulsión para un barco de la Marina. Este sistema de propulsión presenta dos barras de tensión continua, a las que están conectados varios ramales, en donde cada ramal presenta al menos un accionamiento con generadores asociados. Para el control de fallos pueden desconectarse ramales individuales. From US 2004/0102109 A1 a propulsion system for a Navy ship is known. This propulsion system has two continuous tension bars, to which several branches are connected, where each branch has at least one drive with associated generators. Individual branches can be disconnected for fault control.

Del documento EP 1 894 836 A2 se conoce un barco, el cual presenta como motor principal un motor eléctrico que impulsa una instalación de árboles con una hélice. El motor eléctrico puede conmutarse mediante una instalación de vigilancia, en especial en el caso de una avería, de un funcionamiento por motor a un funcionamiento por generador. From EP 1 894 836 A2 a ship is known, which has as its main engine an electric motor that drives a tree installation with a propeller. The electric motor can be switched by a monitoring installation, especially in the case of a breakdown, from a motor operation to a generator operation.

La invención se ha impuesto la tarea de proporcionar un sistema de propulsión para un barco, el cual trabaje con eficiencia energética y con una elevada protección contra averías. The invention has set itself the task of providing a propulsion system for a ship, which works with energy efficiency and high protection against breakdowns.

Para solucionar esta tarea están previstas las particularidades de la reivindicación 1. En las reivindicaciones subordinadas se describen formas de ejecución ventajosas y perfeccionamientos convenientes de la invención. In order to solve this task, the particularities of claim 1 are provided. In the dependent claims, advantageous embodiments and further improvements of the invention are described.

El sistema de propulsión conforme a la invención para un barco comprende al menos una hélice dispuesta sobre un árbol de impulsión. Sobre al menos un árbol de impulsión está prevista una disposición redundante de accionamientos eléctricos, a la que está asociada una disposición redundante de generadores para la alimentación de energía. Los accionamientos eléctricos y los generadores pueden controlarse individualmente. Mediante los generadores en un circuito intermedio de tensión continua se genera una tensión intermedia para alimentar de tensión los accionamientos eléctricos. Los generadores y los accionamientos eléctricos pueden controlarse mediante al menos una unidad de control y pueden activarse y desactivarse en cada caso a través de conmutadores que forman medios de conmutación y, por medio de esto, pueden conectarse selectivamente al circuito intermedio de tensión continua o desconectarse del mismo. Mediante un acoplamiento selectivo de generadores individuales en diferentes modos se adapta la potencia de generador en cada momento a la potencia necesaria en cada momento, de tal modo que los generadores pueden hacerse funcionar en sus puntos de trabajo óptimos. En todos los modos están desactivados al menos un generador y un accionamiento por cada árbol de impulsión. Mediante la unidad de control puede llevarse a cabo un control de averías y fallos de tal manera que, en el caso de una avería de un accionamiento o de un generador, éste puede desacoplarse del circuito intermedio de tensión continua y se activa un accionamiento o un generador intacto. The propulsion system according to the invention for a ship comprises at least one propeller arranged on a drive shaft. A redundant arrangement of electrical drives is provided on at least one drive shaft, to which a redundant arrangement of generators for power supply is associated. Electric drives and generators can be controlled individually. By means of the generators in an intermediate DC circuit, an intermediate voltage is generated to supply the electric drives with voltage. The generators and the electric drives can be controlled by at least one control unit and can be activated and deactivated in each case through switches that form switching means and, through this, can be selectively connected to the intermediate DC circuit or disconnected. of the same. By means of a selective coupling of individual generators in different modes, the generator power at any time is adapted to the power needed at each moment, so that the generators can be operated at their optimum working points. In all modes, at least one generator and one drive are deactivated for each drive shaft. By means of the control unit, a fault and fault control can be carried out in such a way that, in the case of a failure of a drive or a generator, it can be decoupled from the intermediate DC circuit and a drive or a drive is activated. intact generator

Una ventaja fundamental de la invención consiste en que con los generadores los componentes para alimentar de energía los accionamientos eléctricos y también los propios accionamientos eléctricos están previstos de forma redundante, de tal modo que se consigue una elevada protección contra averías para todo el sistema de propulsión. A fundamental advantage of the invention is that with the generators the components for powering the electric drives and also the electric drives themselves are provided redundantly, so that high fault protection is achieved for the entire propulsion system .

Aquí es especialmente ventajoso que sobre el o cada árbol de impulsión de una hélice estén previstos varios accionamientos, de tal modo que para cada árbol de impulsión se obtiene una disposición redundante de accionamientos. De este modo se obtiene una protección contra averías especialmente elevada con una estructura constructivamente sencilla, ya que incluso en el caso de averiarse accionamientos eléctricos individuales sobre un árbol de impulsión la hélice prevista sobre ese árbol de impulsión sigue teniendo capacidad de funcionamiento. De este modo se obtiene la plena capacidad de funcionamiento y maniobra del barco incluso en el caso de averías de este tipo. Here it is especially advantageous that several drives are provided on the or each drive shaft of a propeller, so that for each drive shaft a redundant arrangement of drives is obtained. In this way, a particularly high protection against breakdowns is obtained with a constructively simple structure, since even in the case of breakdown of individual electric drives on a drive shaft, the propeller provided on that drive shaft still has operating capacity. In this way the full capacity of operation and maneuver of the boat is obtained even in the case of breakdowns of this type.

La redundancia de las unidades de propulsión presenta además una estructura compacta y económica, ya que en el caso de una unidad de propulsión de este tipo sólo es necesario dimensionar de forma múltiple los accionamientos eléctricos, pero no el árbol de impulsión sobre el que están dispuestas las accionamientos eléctricos, y tampoco la hélice asociada. The redundancy of the propulsion units also has a compact and economical structure, since in the case of such a propulsion unit it is only necessary to dimension the electric drives multiplely, but not the drive shaft on which they are arranged the electric drives, and also the associated propeller.

Otro aspecto fundamental de la invención consiste en el control central de los componentes del sistema de propulsión. Para esto está prevista convenientemente una unidad de control, que por ejemplo puede estar formada por un control SPS o una disposición de controles SPS. En esta unidad de control se realiza conforme a la invención un control de averías y/o fallos de componentes del sistema de propulsión, de tal modo que en función de este control se controlan los generadores y los accionamientos eléctricos, es decir, se activan o desactivan. Para garantizar una función de control protegida contra fallos, la propia unidad de control puede estar con ello dimensionada de forma redundante, es decir, protegida contra fallos. Another fundamental aspect of the invention consists in the central control of the components of the propulsion system. For this, a control unit is conveniently provided, which for example may be formed by an SPS control or an arrangement of SPS controls. In this control unit, a fault and / or fault control of components of the propulsion system is carried out in accordance with the invention, such that, depending on this control, the generators and the electric drives are controlled, that is, they are activated or deactivate In order to guarantee a control function protected against failures, the control unit itself can thus be redundantly dimensioned, that is, protected against failures.

El control de los componentes del sistema de propulsión se realiza no sólo de tal modo que esté garantizada la protección contra averías del sistema de propulsión. Más bien el control se realiza de tal manera que se garantice un funcionamiento del sistema de propulsión energéticamente lo más eficiente posible. Para esto se activa, en función de la potencia de propulsión necesaria en cada momento, un número adecuado de accionamientos eléctricos sobre el o cada árbol de impulsión. Además de esto se activa un número adecuado de generadores de forma correspondiente a la necesidad de energía en cada momento. Los generadores, que se componen de forma preferida en cada caso de un motor de gasoil y de un generador eléctrico, se activan con ello selectivamente, de tal modo que estos puedan funcionar en sus puntos de funcionamiento óptimos, de tal manera que el funcionamiento de los generadores esté optimizado en cuanto a su consumo de energía y potencia suministrada. The control of the components of the propulsion system is carried out not only in such a way that the protection against failures of the propulsion system is guaranteed. Rather, the control is carried out in such a way that the operation of the energy-efficient propulsion system is guaranteed as efficiently as possible. For this, a suitable number of electric drives on the or each drive shaft is activated, depending on the propulsion power required at any given time. In addition to this, an adequate number of generators is activated corresponding to the need for energy at all times. The generators, which are preferably composed in each case of a diesel engine and an electric generator, are thereby selectively activated, so that they can operate at their optimum operating points, such that the operation of The generators are optimized in terms of their energy consumption and power supplied.

En principio el sistema de propulsión puede presentar una disposición de generadores configurados de forma idéntica. El sistema de propulsión presenta de forma especialmente ventajosa una disposición de generadores con diferentes valores de potencia. De este modo puede ajustarse su potencia total, mediante una activación selectiva de generadores o grupos individuales, con precisión a la necesidad de potencia en cada momento. Lo correspondiente es aplicable a los accionamientos eléctricos del sistema de propulsión. In principle, the propulsion system may have an arrangement of generators configured identically. The propulsion system has a particularly advantageous arrangement of generators with different power values. In this way its total power can be adjusted, by means of a selective activation of generators or individual groups, with precision to the need of power in each moment. The corresponding is applicable to the electric drives of the propulsion system.

Otra ventaja del sistema de propulsión conforme a la invención consiste en que con éste el barco ya no es necesario que se haga funcionar en modos discretos inflexibles. Más bien el barco puede controlarse directamente a través del puente, es decir, el funcionamiento del sistema de propulsión puede prefijarse individualmente durante todo el tiempo de navegación del barco, es decir, el modo de funcionamiento del barco puede adaptarse de forma rápida y sencilla a condiciones marginales cambiantes. Esto significa precisamente en barcos fluviales, en donde hasta ahora Another advantage of the propulsion system according to the invention is that with it the ship is no longer necessary to be operated in inflexible discrete modes. Rather, the ship can be controlled directly through the bridge, that is, the operation of the propulsion system can be individually set during the entire time of navigation of the ship, that is, the ship's operating mode can be quickly and easily adapted to changing marginal conditions. This means precisely on riverboats, where until now

sólo eran posibles unos pocos modos de funcionamiento discretos, es decir etapas de navegación, una mejora considerable del funcionamiento del barco. Only a few discrete modes of operation were possible, ie navigation stages, a considerable improvement in the operation of the ship.

Alternativamente el barco puede hacerse funcionar con el sistema de propulsión conforme a la invención también con modos discretos. En el caso de un barco fluvial estos pueden ser los cuatro modos conocidos, precisamente navegación río arriba a plena carga, navegación aguas abajo a plena carga o sin carga y así como navegación en canal. En este caso se realiza mediante la unidad de control para cada modo una selección de un generador individual o de un grupo de generadores, de tal modo que la potencia puesta a disposición de este modo se corresponda con la necesidad de potencia en el modo individual. Con ello la selección de los generadores activados se realiza de tal modo que estos pueden hacerse funcionar en sus puntos de funcionamiento óptimos, con lo que se consigue un considerable ahorro de energía. Alternatively, the boat can be operated with the propulsion system according to the invention also in discrete modes. In the case of a river boat, these can be the four known modes, precisely upstream navigation at full load, downstream navigation at full load or no load, and channel navigation. In this case, a selection of an individual generator or a group of generators is made by the control unit for each mode, so that the power made available in this way corresponds to the need for power in the individual mode. With this, the selection of the activated generators is carried out in such a way that they can be operated at their optimum operating points, thereby achieving considerable energy savings.

A continuación se explica la invención con base en los dibujos. Aquí muestran: The invention is explained below based on the drawings. Here they show:

La figura 1: un ejemplo de ejecución de un sistema de propulsión para un barco. Figure 1: An example of the execution of a propulsion system for a ship.

La figura 2: un esquema de conexiones en bloques del sistema de propulsión conforme a la figura 1. Figure 2: A block connection scheme of the propulsion system according to Figure 1.

La figura 1 muestra un ejemplo de ejecución del sistema de propulsión 1 conforme a la invención para un barco. El barco está formado por un barco fluvial, es decir, en especial un buque mercante. El sistema de propulsión 1 presenta en el caso presente dos hélices 2, en donde cada hélice 2 está dispuesta en el extremo de un árbol de impulsión 3. Las hélices 2 están dispuestas de forma conocida en la zona de popa del barco, que no se ha representado de forma específica. Con ello las hélices 2 están dispuestas en la zona del casco del barco una junto a la otra con una separación mutua, en donde los árboles de impulsión 3 discurren al menos aproximadamente en paralelo uno respecto al otro en la dirección longitudinal del barco. Las hélices 2 están configuradas de forma idéntica en el caso presente y presentan una disposición de palas de hélice 2a, dispuestas entre sí formando ángulos regulares. Figure 1 shows an exemplary embodiment of the propulsion system 1 according to the invention for a ship. The ship consists of a river ship, that is, especially a merchant ship. In the present case, the propulsion system 1 has two propellers 2, where each propeller 2 is arranged at the end of a drive shaft 3. The propellers 2 are arranged in a known manner in the stern area of the ship, which is not He has represented specifically. Thus, the propellers 2 are arranged in the area of the ship's hull next to each other with a mutual separation, where the drive shafts 3 run at least approximately parallel to each other in the longitudinal direction of the ship. The propellers 2 are configured identically in the present case and have an arrangement of propeller blades 2a, arranged together forming regular angles.

Para el accionamiento de las hélices 2 están previstos dos accionamientos eléctricos 4 sobre cada árbol de impulsión 3. En general también pueden estar previstos varios accionamientos eléctricos 4 sobre un árbol de impulsión 3. Los accionamientos eléctricos 4 de un árbol de impulsión 3 forman una unidad de propulsión redundante para las hélices 2 asociadas a propulsar. Los accionamientos eléctricos 4 individuales pueden estar configurados de forma idéntica o diferente. De forma preferida se usan como accionamientos eléctricos 4 motores rotatorios que, con números de revoluciones bajos, generan ya pares de giro elevados. Los accionamientos eléctricos 4 están configurados como motores de árbol hueco, que pueden disponerse como accionamientos directos sobre el árbol de impulsión 3. Como puede verse en la figura 2, sobre cada árbol de impulsión 3 está previsto un acoplamiento 5, entre el accionamiento eléctrico 4 y la hélice 2. A cada accionamiento eléctrico 4 está asociado un vibrador 6. Entre la hélice 2 y el accionamiento eléctrico 4 conectado al mismo de un árbol de impulsión 4 puede estar previsto un cojinete giratorio no representado. Los accionamientos eléctricos 4 están montados convenientemente en asientos. Los componentes de propulsión así formados forman de forma ventajosa un grupo constructivo premontado. To drive the propellers 2, two electric drives 4 are provided on each drive shaft 3. In general, several electric drives 4 can also be provided on a drive shaft 3. The electric drives 4 of a drive shaft 3 form a unit of redundant propulsion for propellers 2 associated to propel. The individual electric drives 4 can be configured identically or differently. Preferably, 4 rotary motors are used as electric drives which, with low revs, already generate high torque. The electric drives 4 are configured as hollow shaft motors, which can be arranged as direct drives on the drive shaft 3. As can be seen in Figure 2, a coupling 5 is provided on each drive shaft 3, between the electric drive 4 and the propeller 2. A vibrator 6 is associated with each electric drive 4. Between the propeller 2 and the electric drive 4 connected thereto of a drive shaft 4, a rotating bearing not shown may be provided. The electric drives 4 are conveniently mounted in seats. The propulsion components thus formed advantageously form a pre-assembled construction group.

La alimentación de tensión se realiza a través de un circuito intermedio de tensión continua 7. Una tensión continua puesta a disposición en el circuito intermedio de tensión continua 7 se convierte en los vibradores 6 en una tensión alterna, con una frecuencia adecuada para los accionamientos eléctricos 4. The voltage supply is carried out through an intermediate DC circuit 7. A DC voltage made available in the DC circuit 7 becomes the vibrators 6 into an alternating voltage, with a frequency suitable for electric drives Four.

Los accionamientos eléctricos 4 individuales pueden activarse o desactivarse, a través de conmutadores 8, individualmente mediante el acoplamiento o desacoplamiento del circuito intermedio de tensión continua 7. The individual electric drives 4 can be activated or deactivated, via switches 8, individually by coupling or decoupling the intermediate DC circuit 7.

Para generar la tensión intermedia en el circuito intermedio de tensión continua 7 están previstos cuatro generadores To generate the intermediate voltage in the intermediate DC circuit 7, four generators are provided

9. En general también puede estar previsto otro número de varios generadores 9, en donde estos pueden estar configurados en general de forma idéntico o diferente. En el caso presente está previsto un generador 9 con una pequeña potencia. Los otros tres generadores 9 presentan la misma potencia, en donde ésta es mayor que la potencia del primer generador 9. Los generadores individuales 9 forman una unidad de alimentación de energía redundante. Los generadores 9 se componen en cada caso de un motor de gasoil y de un generador eléctrico. A cada generador 9 está asociado un vibrador 10. Con el vibrador 10 se transforman las tensiones alternas generadas en el generador 9 en una tensión continua y se alimentan al circuito intermedio de tensión continua 7. Los generadores 9 pueden acoplarse en cada caso a través de un conmutador 11 al circuito intermedio de tensión continua 7. 9. In general, another number of several generators 9 can also be provided, where they can be configured in the same or identical manner in general. In the present case, a generator 9 with a small power is provided. The other three generators 9 have the same power, where this is greater than the power of the first generator 9. The individual generators 9 form a redundant power supply unit. The generators 9 are composed in each case of a diesel engine and an electric generator. To each generator 9 a vibrator 10 is associated. With the vibrator 10 the alternating voltages generated in the generator 9 are transformed into a direct voltage and fed to the intermediate DC circuit 7. The generators 9 can be coupled in each case through a switch 11 to the intermediate DC circuit 7.

La figura 2 muestra un esquema de conexiones en bloques del sistema de propulsión 1 conforme a la figura 1. En la figura 2 se ha representado junto al componente del sistema de propulsión 1 conforme a la figura 1 una unidad de control 12, mediante la cual se controlan o dirigen las funciones de los componentes del sistema de propulsión 1. La unidad de control 12 está formada por una disposición de controles SPS. Figure 2 shows a block connection scheme of the propulsion system 1 according to figure 1. In figure 2, a control unit 12 is shown next to the component of the propulsion system 1 according to figure 1, by means of which the functions of the components of the propulsion system 1 are controlled or directed. The control unit 12 is formed by an arrangement of SPS controls.

La unidad de control 12 está conectada a los conmutadores 8 a través de líneas de alimentación 13. De este modo los conmutadores 8 pueden accionarse de tal modo a través de la unidad de control 12, que los accionamientos eléctricos 4 conectados a estos se conectan al circuito intermedio de tensión continua 7 o se desconectan del mismo, con lo que se activan o desactivan los accionamientos eléctricos 4. The control unit 12 is connected to the switches 8 via power lines 13. In this way the switches 8 can be operated in such a way through the control unit 12, that the electric drives 4 connected to these are connected to the DC circuit 7 or disconnected from it, which activates or deactivates the electric drives 4.

La unidad de control 12 está conectada asimismo a los conmutadores 11 a través de líneas de alimentación 14. De este modo los conmutadores 11 pueden accionarse de tal modo a través de la unidad de control 12, que los generadores 9 conectados a estos se conectan al circuito intermedio de tensión continua 7 o se desconectan del mismo, con lo que se activan o desactivan los generadores 9. The control unit 12 is also connected to the switches 11 via power lines 14. In this way the switches 11 can be operated in such a way through the control unit 12, that the generators 9 connected to them are connected to the DC circuit 7 or disconnected from it, thereby activating or deactivating the generators 9.

También los restantes componentes eléctricos del sistema de propulsión 1, en especial los vibradores 6, 10, están conectados a la unidad de control 12 a través de líneas no representadas. Por último está conectada a la unidad de control 12 una unidad de manipulación que puede ser manejada por una persona, en especial un llamado telégrafo Also the remaining electrical components of the propulsion system 1, especially the vibrators 6, 10, are connected to the control unit 12 through lines not shown. Finally, a handling unit that can be operated by a person, especially a so-called telegraph, is connected to the control unit 12

15. Con éste pueden llevarse a cabo desde el puente del barco maniobras de control. 15. With this, control maneuvers can be carried out from the ship's bridge.

Los generadores 9 y/o los accionamientos eléctricos 4, así como los vibradores 6, 10 y conmutadores 8 asociados a los mismos, pueden separarse de forma ventajosa mediante medios de conmutación no representados específicamente, en especial los llamados separadores de barra, y de este modo forman sistemas parciales separados entre sí. The generators 9 and / or the electric drives 4, as well as the vibrators 6, 10 and switches 8 associated therewith, can be advantageously separated by switching means not specifically represented, especially so-called bar separators, and from this mode form partial systems separated from each other.

El barco configurado como barco fluvial se hace funcionar en el caso presente en cuatro modos diferentes. El primer modo forma la llamada navegación río arriba del barco a plena carga. En este caso la necesidad de potencia supone aproximadamente el 80% de la potencia que pueden poner a disposición los generadores 9. En este modo se activan mediante la unidad de control 12 los tres generadores 9 con potencia elevada, mientras que el generador 9 se desactiva con potencia reducida. The boat configured as a river boat is operated in the present case in four different modes. The first mode forms the so-called upstream navigation of the ship at full load. In this case the need for power represents approximately 80% of the power that generators 9 can make available. In this mode, the three generators 9 with high power are activated by means of the control unit 12, while the generator 9 is deactivated With reduced power.

En el caso del segundo y del tercer modo (navegación aguas abajo con o sin carga), la necesidad de potencia supone aproximadamente el 50% o el 35% de la máxima potencia disponible. Para poner a disposición esta potencia se activan convenientemente dos de los generadores 9 con la potencia mayor, mientras que están desactivados los restantes generadores 9. In the case of the second and third modes (downstream navigation with or without a load), the power requirement represents approximately 50% or 35% of the maximum available power. To make this power available, two of the generators 9 with the highest power are conveniently activated, while the remaining generators 9 are deactivated.

Por último en el caso del cuarto modo (navegación en canal), en el que sólo se necesita aproximadamente el 10% de la potencia máxima, sólo se activa el generador 9 con la potencia menor, mientras que los restantes generadores 9 están desactivados. Finally, in the case of the fourth mode (channel navigation), in which only about 10% of the maximum power is needed, only generator 9 with the lowest power is activated, while the remaining generators 9 are deactivated.

Mediante el acoplamiento selectivo de generadores 9 individuales en los diferentes modos, la potencia de generador puede adaptarse a la potencia necesaria en cada momento. Mediante esta adaptación de potencia pueden hacerse funcionar los generadores 9 activados en cada caso en sus puntos de funcionamiento óptimos. Mediante el aprovechamiento del ajuste óptimo del punto de trabajo de los generadores 9 se obtiene un ahorro de energía significativo, frente a barcos cuyos generadores 9 no pueden hacerse funcionar en el punto de trabajo óptimo. By selective coupling of individual generators 9 in the different modes, the generator power can be adapted to the power required at any time. Through this power adaptation, the generators 9 activated in each case can be operated at their optimum operating points. By taking advantage of the optimum adjustment of the working point of the generators 9, significant energy savings are obtained, compared to ships whose generators 9 cannot be operated at the optimum working point.

En todos los modos del barco está desactivado al menos un generador 9. De forma ventajosa está también desactivado siempre un accionamiento eléctrico 4 por cada árbol de impulsión 3. In all ship modes, at least one generator 9 is deactivated. Advantageously, an electric drive 4 is also always deactivated for each drive shaft 3.

Estas unidades no utilizadas en el funcionamiento regular del barco se usan para una vigilancia, llevada a cabo mediante la unidad de control 12, para la protección contra averías del sistema de propulsión 1. En el caso de esta vigilancia la unidad de control 12 comprueba de forma continuada el funcionamiento de las unidades conectadas, en especial de todos los componentes de accionamiento eléctricos. Si se registra un fallo o una avería de al menos uno de estos componentes, se genera una señal de alarma. De forma ventajosa en el caso de producirse la señal de alarma, el sistema de propulsión 1 se pasa automáticamente mediante la unidad de control 12 a un estado seguro. These units not used in the regular operation of the ship are used for a surveillance, carried out by means of the control unit 12, for the protection against failures of the propulsion system 1. In the case of this surveillance the control unit 12 checks for Continuous operation of the connected units, especially all electric drive components. If a fault or fault of at least one of these components is recorded, an alarm signal is generated. Advantageously, in the case of the alarm signal, the propulsion system 1 is automatically passed through the control unit 12 to a safe state.

Si por ejemplo se ha averiado sobre un árbol de impulsión 3 un accionamiento eléctrico 4, esto es detectado por la unidad de control 12, tras lo cual mediante el accionamiento de los conmutadores 8 se desacopla el accionamiento eléctrico 4 defectuoso del circuito intermedio de tensión continua 7 y se activa un accionamiento eléctrico 4 intacto sobre este árbol de impulsión 3, por medio de que el conmutador asociado 8 está cerrado. El sistema de propulsión 1 tiene de este modo nuevamente plena capacidad de funcionamiento. If, for example, an electric drive 4 has been damaged on a drive shaft 3, this is detected by the control unit 12, after which the defective electric drive 4 of the DC intermediate circuit is decoupled by actuating the switches 8 7 and an intact electric drive 4 is activated on this drive shaft 3, by means of which the associated switch 8 is closed. The propulsion system 1 thus again has full operating capacity.

Si se ha averiado uno de los generadores 9 que se encuentran en funcionamiento, esto también es detectado por la unidad de control 12 y mediante el accionamiento de los conmutadores 11 se desacopla el generador 9 defectuoso del circuito intermedio de tensión continua 7 y se acopla un generador 9 intacto, no activado hasta entonces, al circuito intermedio de tensión continua 7. If one of the generators 9 that are in operation has failed, this is also detected by the control unit 12 and by activating the switches 11 the defective generator 9 is decoupled from the intermediate DC circuit 7 and a coupling is coupled. generator 9 intact, not activated until then, to the intermediate DC circuit 7.

Aquí es ventajoso que en los cuatro modos de funcionamiento del barco fluvial siempre al menos un generador 9 no esté activado. De este modo el generador 9 desactivado hasta entonces, con independencia de qué tipo de Here it is advantageous that in all four river boat operation modes at least one generator 9 is not always activated. In this way the generator 9 deactivated until then, regardless of what type of

generador 9 se avería en qué modo de funcionamiento, puede sustituir al generador 9 averiado en cada caso, de tal modo que el sistema de propulsión 1 tiene nuevamente plena capacidad de funcionamiento. Generator 9 fails in which mode of operation, it can replace the faulty generator 9 in each case, so that the propulsion system 1 again has full operating capacity.

Lista de símbolos de referencia List of reference symbols

(1) (one)

Sistema de propulsión Propulsion system

(2) (2)

Hélice (2a) Pala de hélice Propeller (2a) Propeller blade

(3) (3)

Árbol de impulsión Drive shaft

(4)(4)

Accionamiento eléctrico  Electric drive

(5) (5)

Acoplamiento Coupling

(6) (6)

Vibrador Vibrator

(7) (7)

Circuito intermedio de tensión continua Intermediate DC circuit

(8) (8)

Conmutador Switch

(9) (9)

Generador Generator

(10)(10)

Vibrador  Vibrator

(11)(eleven)

Conmutador  Switch

(12) (12)

Unidad de control Control unit

(13) (13)

Líneas de alimentación Power lines

(14) (14)

Líneas de alimentación Power lines

(15)(fifteen)

Telégrafo  Telegraph

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1.one.

Sistema de propulsión (1) para un barco con al menos una hélice (2) dispuesta sobre un árbol de impulsión, en donde sobre al menos un árbol de impulsión (3) está prevista una disposición redundante de accionamientos eléctricos (4), a la que está asociada una disposición redundante de generadores (9) para la alimentación de energía, y en donde los accionamientos eléctricos (4) y los generadores (9) pueden controlarse individualmente, caracterizado porque mediante los generadores (9) en un circuito intermedio de tensión continua (7) se genera una tensión intermedia para alimentar de tensión los accionamientos eléctricos (4), porque los generadores (9) y los accionamientos eléctricos (4) pueden controlarse mediante al menos una unidad de control y pueden activarse y desactivarse en cada caso a través de conmutadores (8) que forman medios de conmutación, por medio de que estos pueden conectarse selectivamente al circuito intermedio de tensión continua (7) o desconectarse del mismo, porque mediante un acoplamiento selectivo de generadores (9) individuales en diferentes modos se adapta la potencia de generador en cada momento a la potencia necesaria en cada momento, de tal modo que los generadores se hacen funcionar en sus puntos de trabajo óptimos, en donde en todos los modos están desactivados al menos un generador (9) y un accionamiento (4) por cada árbol de impulsión (3), y mediante la unidad de control puede llevarse a cabo un control de averías y fallos de tal manera que, en el caso de una avería de un accionamiento (4) o de un generador (9), éste puede desacoplarse del circuito intermedio de tensión continua (7) y se activa un accionamiento (4) o un generador (9) intacto.  Propulsion system (1) for a ship with at least one propeller (2) arranged on a drive shaft, where on at least one drive shaft (3) a redundant arrangement of electric drives (4) is provided, to the that a redundant arrangement of generators (9) for the power supply is associated, and where the electric drives (4) and the generators (9) can be controlled individually, characterized in that by means of the generators (9) in an intermediate voltage circuit Continuous (7) an intermediate voltage is generated to supply voltage to the electric drives (4), because the generators (9) and the electric drives (4) can be controlled by at least one control unit and can be activated and deactivated in each case through switches (8) that form switching means, by means of which these can be selectively connected to the intermediate DC circuit (7) or disconnected leave it, because by means of a selective coupling of individual generators (9) in different modes, the generator power at each moment is adapted to the power needed at each moment, so that the generators are operated at their optimum working points , where in all modes at least one generator (9) and one drive (4) are deactivated for each drive shaft (3), and by means of the control unit a fault and fault control can be carried out in such a way that, in the event of a failure of a drive (4) or a generator (9), it can be decoupled from the intermediate DC circuit (7) and a drive (4) or an intact generator (9) is activated.

2.2.

Sistema de propulsión (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque éste presenta varias hélices (2), en donde a cada árbol de impulsión (3) asociado a una hélice (2) está asociada una disposición redundante de accionamientos eléctricos (4).  Propulsion system (1) according to claim 1, characterized in that it has several propellers (2), wherein a redundant arrangement of electric drives (4) is associated to each drive shaft (3) associated with a propeller (2).

3.3.

Sistema de propulsión (1) según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque los accionamientos eléctricos (4) y/o generadores (9) individuales forman sistemas parciales independientes, separados unos de los otros.  Propulsion system (1) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the individual electric drives (4) and / or generators (9) form independent partial systems, separated from each other.

4.Four.

Sistema de propulsión (1) según la reivindicación 3, caracterizado porque los sistemas parciales pueden separarse mediante medios de conmutación eléctricos.  Propulsion system (1) according to claim 3, characterized in that the partial systems can be separated by electrical switching means.

5.5.

Sistema de propulsión (1) según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los accionamientos eléctricos (4) sobre un árbol de impulsión (3) están configurados de forma idéntica.  Propulsion system (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the electric drives (4) on a drive shaft (3) are configured identically.

6.6.

Sistema de propulsión (1) según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque sobre un árbol de impulsión (3) están previstos accionamientos eléctricos (4) configurados de forma diferente.  Propulsion system (1) according to one of claims 1 to 5, characterized in that differently configured electric drives (4) are provided on a drive shaft (3).

7.7.

Sistema de propulsión (1) según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque los generadores (9) están configurados de forma idéntica.  Propulsion system (1) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the generators (9) are configured identically.

8.8.

Sistema de propulsión (1) según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los generadores (9) están configurados de forma diferente.  Propulsion system (1) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the generators (9) are configured differently.