KR100933096B1 - 해군 선박용 초전도 전기장치들 - Google Patents

해군 선박용 초전도 전기장치들 Download PDF

Info

Publication number
KR100933096B1
KR100933096B1 KR1020047003068A KR20047003068A KR100933096B1 KR 100933096 B1 KR100933096 B1 KR 100933096B1 KR 1020047003068 A KR1020047003068 A KR 1020047003068A KR 20047003068 A KR20047003068 A KR 20047003068A KR 100933096 B1 KR100933096 B1 KR 100933096B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rotor
casing
electric steering
propeller
stator
Prior art date
Application number
KR1020047003068A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20040032990A (ko
Inventor
귄터 리에스
Original Assignee
지멘스 악티엔게젤샤프트
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE10143713A external-priority patent/DE10143713B4/de
Priority claimed from DE10224014A external-priority patent/DE10224014A1/de
Application filed by 지멘스 악티엔게젤샤프트 filed Critical 지멘스 악티엔게젤샤프트
Publication of KR20040032990A publication Critical patent/KR20040032990A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100933096B1 publication Critical patent/KR100933096B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H5/00—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
    • B63H5/07—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
    • B63H5/125—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers movably mounted with respect to hull, e.g. adjustable in direction, e.g. podded azimuthing thrusters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/38—Apparatus or methods specially adapted for use on marine vessels, for handling power plant or unit liquids, e.g. lubricants, coolants, fuels or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H23/00—Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements
    • B63H23/22—Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements with non-mechanical gearing
    • B63H23/24—Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements with non-mechanical gearing electric
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/18—Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures
    • H02K1/185—Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures to outer stators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/28—Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures
    • H02K1/30—Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures using intermediate parts, e.g. spiders
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/24—Casings; Enclosures; Supports specially adapted for suppression or reduction of noise or vibrations
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K55/00—Dynamo-electric machines having windings operating at cryogenic temperatures
    • H02K55/02—Dynamo-electric machines having windings operating at cryogenic temperatures of the synchronous type
    • H02K55/04—Dynamo-electric machines having windings operating at cryogenic temperatures of the synchronous type with rotating field windings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/08—Structural association with bearings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/08—Structural association with bearings
    • H02K7/086—Structural association with bearings radially supporting the rotor around a fixed spindle; radially supporting the rotor directly
    • H02K7/088—Structural association with bearings radially supporting the rotor around a fixed spindle; radially supporting the rotor directly radially supporting the rotor directly
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G13/00—Other offensive or defensive arrangements on vessels; Vessels characterised thereby
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H5/00—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
    • B63H5/07—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
    • B63H5/125—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers movably mounted with respect to hull, e.g. adjustable in direction, e.g. podded azimuthing thrusters
    • B63H2005/1254—Podded azimuthing thrusters, i.e. podded thruster units arranged inboard for rotation about vertical axis
    • B63H2005/1258—Podded azimuthing thrusters, i.e. podded thruster units arranged inboard for rotation about vertical axis with electric power transmission to propellers, i.e. with integrated electric propeller motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/12—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven
    • B63H21/17—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven by electric motor
    • B63H2021/173—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven by electric motor making use of superconductivity
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/08—Structural association with bearings
    • H02K7/083—Structural association with bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/12—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with auxiliary limited movement of stators, rotors or core parts, e.g. rotors axially movable for the purpose of clutching or braking
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00—Maritime or waterways transport
    • Y02T70/50—Measures to reduce greenhouse gas emissions related to the propulsion system

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Superconductive Dynamoelectric Machines (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Lock And Its Accessories (AREA)

Abstract

본 발명은 초전도 전기장치들, 예를 들어 모터 및 발전기, 특히 고온 초전도 장치들에 관한 것이다. 발명의 장치들은 초전도체들, 특히 고온 초전도체들을 구비한 회전자, 회전자 저온 유지 장치, 회전자 축, 저온 유지 장치 및 냉각 장치 사이에 저온 유지 장치 전도체를 구비하는 저온 유지 장치 링크, 및 비-초전도 고정자를 포함한다. 발명의 장치들은 해군 선박들에 필요한, 열 충격에 대해 저항을 갖도록 되어 있다. 발명에 따르면, 고정자(13, 29), 회전자(18, 28) 및 저온 유지 장치(15)가 탄성 요소들(17, 25)에 의해 외부 장치 하우징(4, 23) 및 회전자 축(12)으로부터 분리된다. 본 발명의 실시예에서 장치 하우징은 스러스터 하우징으로서 구성되고 선박의 선미와 탄성적으로 연결된다.

Description

해군 선박용 초전도 전기장치들{SUPERCONDUCTING ELECTRICAL MACHINES FOR USE IN NAVY SHIPS}
본 발명은 초전도 기술에 근거한 해군 선박용 전기장치들에 관한 것이다.
과거에 전기장치들, 예를 들어 모터나 발전기들의 효율을 향상시키고 공간 절약 개념을 충족시킬 수 있도록 초전도 기술을 이용한 설계가 종래의 전기장치들에 이미 제안되었다. 대응하는 실험용 장치들 또한 이미 개발되어 미국 및 독일에서 공개되었다. 그러나, 이 장치들은 충격 저항력, 진동에 대한 저항력 등에 대해 특히 엄격한 요구 조건을 갖는 해군 선박의 경우에 특히 기술적인 어려움들이 있고, 이 어려움들이 아직 실행 가능하지 않기 때문에, 아직 선박들 상에서의 실제 작동을 위해서는 실시되지 않았다.
본 발명의 목적은 실제 사용에 적합하게 설계되어 해군 선박들에서 문제없이 사용될 수 있는, 초전도 기술에 근거한, 특히 고온 초전도 기술에 근거한 전기장치들을 구체화하는 것이며, 상기 목적은 특히 조향 프로펠러용 초전도 기술에 근거한 전기 추진 모터를 구체화하는 것으로, 초전도 기술의 구체적인 이점들은 특히 경량의 추진 시스템을 제공할 수 있고, 유선형의 선미(船尾) 형태를 가능하게 하며 슬 림한 선박 구성을 제공한다.
해군 선박용으로 적합한 전기장치들은 이미 공지되어 있다. 상기 장치들은 크고 무거우며, 움직임 면에 있어서 선박들에 통합되지 않는다. 동일한 것은 WO 02/30742 A1 및 DE 196 47 948 A1에 개시된 바와 같이, 전기 조향 프로펠러 모터들에 동일하게 적용된다. 상기 모터들은 진동 측면에서 이들의 하우징으로부터 분리되지만, 상기 모터들은 일반적으로 제공되는 공기 냉각식이므로 크고 무겁다.
본 발명의 특별한 목적 중 하나는 초전도 기술에 근거한 전기장치의 각각의 구성 요소들을 구체화하는 것이며, 상기 전기장치는 해군 선박에 적합하고 전기장치가 100 g 이상까지 배치되는 선박의 부품의 가속도를 견딜 수 있다. 따라서 초전도 장치는 해군용으로 제약 없이 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 전기장치는 그것이 모터, 예를 들어 전기 조향 프로펠러용 전동 모터인지, 최대 규정 속도를 높이기 위해 해군 선박에 배치되는 종래의 프로펠러 또는 워터 젯용 모터인지에 상관없이, 또는 임의의 원하는 전기 부하용 전력을 발생시키기 위한 발전기인지에 상관없이, 항상 초전도 전동 모터 또는 발전기의 고효율, 소형화 및 경량화의 특정 이점들을 갖는다.
상기 목적은 주요 청구항의 특징부 및 종속항들, 도면들 및 도면들의 설명에 의해 달성된다.
특히 고온 초전도체 구성에 근거한 초전도 모터 또는 발전기의 주 엘리먼트들에 관한 상세한 정보는 예를 들어 WO 00/13296의 극저온 분배기에서 이미 입수할 수 있으며, 냉각 회전자 축 부분과 외부로 나가는 축 부분 사이의 결합에 관련된 동일한 정보는 독일 특허 출원 101 10 674.2에서 입수할 수 있고, 냉각 헤드들에 관한 정보는 EP 0 865 595 B1로부터 입수할 수 있다. 압축기 유닛들 및 극저온 냉각 장치용 부속품들에 관한 상세는 예를 들어 RGS 또는 Coolpak 종류들에 관한 Leybold사로부터의 설명 및 동작 지시들로부터 알려져있다. 요약하여, 해군 선박용 모터 및 발전기들에 대한 본 발명에 관해 중요한 새로운 조합 및 변형된 형태로 사용되는 구성 요소들은 본래 다양한 기술 분야로부터, 예를 들어 핵자기 공명 영상법, 초전도 전류 리미터 또는 유사한 제품들로부터 이미 공지되어 있다.
본 발명의 다른 목적은 선박용 추진 장치들의 특정 분야에 관련되며, 고정자 및 회전자를 포함하고 선박의 선체 하부 표면에 곤돌라 형상으로 배치될 수 있는 유선형 하우징에 배치되는 전동 모터의 설계 구성에 적용될 수 있으며, 상기 회전자는 하우징에 장착되어 적어도 하나의 프로펠러가 연결되는 축에 의해 지지된다.
이러한 종류의 공지된 추진 장치에서, 회전자는 영구자석 여자에 의한 회전자 형태이며, 튜브형 장착 바디 및 자기적인 활성화 부분을 갖는 지지 구조를 포함한다. 회전자는 적어도 하나의 프로펠러가 설치되고 추진 장치의 하우징에 장착되는 추진축에 배치된다. 전기적이고 자기적인 활성화 부분을 갖는 고정자는 전력이 전송될 수 있도록 추진 장치의 하우징에 장착된다. 이 경우에 전동 모터는 하우징을 경유하여 주변 물로의 열 소산에 의해 냉각된다. 고정자의 단부 권선들을 냉각시키기 위해, 공기 또는 절연 오일이 하우징의 내부를 순환할 수 있다(WO 97/49605). 혹은, 특별한 열 브리지를 사용할 수 있다(DE 199 02 837 A1). 추가의 냉각 조치들은 추진 장치의 케이스형 장착부에 배열되는 폐쇄 고리 냉각기들의 사용을 포함한다(DE 198 26 226 A1).
곤돌라 형상으로 배치된 전동 모터를 구비한 다른 공지된 추진 장치에서, 고정자는 하우징에 방사형 갭을 두고 배치되어, 특정한 냉각 채널들에 의해 선박의 선체로부터 공급되는 가스 상태의 냉각제로 고정자 및 회전자를 냉각시킬 수 있다.
특허 청구항 1의 전제부의 특징들을 갖는 추진 장치의 배경에 대해, 본 발명은 충격 부하를 견딜 수 있어 심한 수중 압력 파동들이 일어나는 동작 필드에서의 적용에도 적합한 추진 장치 설계의 목적에 근거한다. 이 경우 본 실시예는 고온 초전도 추진 장치들에 적합하게 된다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 회전 베어링들에 의해 회전자에 고정되는 고정자, 및 하우징과 추진축 상에 지지될 고정자 및 회전자로부터 형성되는 유닛을 제공한다.
이와 같은 추진 장치의 개선으로, 부피가 큰 추진 모터의 전기적이고 자기적인 활성화 부분들은 하나의 유닛을 형성하고, 상기 하나의 유닛은 하우징 내에서 "댐프(damped)" 방식으로 추진축 상에 장착된다. 외부로부터 하우징 및 추진 장치의 추진축에 갑작스러운 돌연한 압력 효과가 발생하는 경우에, 이러한 압력 효과들은 시간 지연을 가져 감소된 충격 효과를 갖고 모터의 전기적이고 자기적인 활성화 부분들에 작용한다. 따라서 추진 장치(콘돌라 형상으로 배치됨)의 서스펜션에 의해 선박의 선체에 작용하는 기계적 힘, 특히 휨 모멘트가 감소된다. - 전기 추진 모터의 전기적이고 자기적인 활성화 부분들의 탄성 및 댐프 배치 또한 추진 장치에서 비롯되는 구조 기인 전달음을 감소시켜, 이와 같은 추진 장치가 설치된 선박의 위치를 알아내는 수중 음파 탐지기의 사용을 더 어렵게 한다. - 여자를 위해 영구 자석들이 회전자에 설치되는 모터들의 경우에 전기 추진 모터의 회전자와 고정자 사이의 단단한 기계적 결합은 추진 장치 상의 충격 부하의 경우에도 회전자와 고정자 사이의 공극이 일정하게 남아 상기 공극이 매우 작게 선택될 수 있다는 또 다른 이점을 갖는다.
본 발명의 개선으로, 회전자는 튜브형 장착 바디 및 상기 장착 바디에 설치되어 추진축 상에 탄성적으로 지지되는 활성화 부분을 구비하는 한편, 고정자는 회전자의 장착 바디에 장착되어 하우징에 탄성적으로 지지된다. 이 경우, 회전자는 축 방향 및 방사상 방향으로 추진축 상에 연성으로 장착되지만, 원주 방향으로는 비틀림에 대한 강성을 가지도록 설계되는 것이 편리하다. 고정자, 회전자 및 저온 유지 장치는 탄성 엘리먼트들에 의해 움직임 측면에서 외부 장치 하우징 및 회전자 축으로부터 분리된다. 상기 탄성 엘리먼트들은 표준 고무 스프링 엘리먼트들을 포함한다.
회전자의 장착 바디 상에 고정자를 방사상으로 단단히 장착하는 것은 상용화되어 있는 방사 및 축 베어링들에 의해 편리하게 달성되며, 상기 베어링들은 바람직하게 롤러 베어링의 형태이다. 반대로 슬라이딩 베어링들은 바람직하게는 유체 정역학적 오일 순환을 가진 회전자 축용 베어링에 편리하게 사용된다.
상용화된 댐핑 엘리먼트들은 축 상의 회전자의 탄성적 지지에 사용될 수 있으며, 예를 들어 축 연장부에 탄성 결합을 위해 일반적으로 사용된다. 이러한 댐핑 엘리먼트들의 본질적인 특징은 회전자의 방사 및 축 방향으로는 탄성적이고 회전자의 원주 방향으로는 비틀림에 대한 강성을 가지도록 설계된다는 점이다.
축 상에 회전자를 지지하기 위한 것과 같이 추진 장치의 하우징 상에 탄성적 지지를 위해 동일한 종류의 댐핑 엘리먼트들이 사용될 수 있다.
추진 장치의 하우징 상에 고정자의 탄성적 지지에 의해 고정자와 하우징 사이에 공간이 형성되므로, 고정자는 하우징을 경유하여 주변 물로의 열 소산만으로는 냉각될 수 없다. 따라서 부가적인 냉각 방법들이 제공되어야 한다. 이런 냉각은 선박의 선체에 추진 장치를 접속시키는 지지 케이싱의 벽 영역에, 또는 선박의 선체에 배치되는 폐쇄 순환 냉각기(closed-cycle cooler)들을 사용하여 행해질 수 있고 액체 냉각제, 특히 물은 상기 폐쇄 순환 냉각기들 및 적층된 고정자 코어 및 상기 적층 코어를 둘러싸는 냉각 링 내의 대응하는 구멍들에 흐른다. 이러한 냉각은 고정자 단부의 권선들에도 사용될 수 있다. 이와 별개로, 고정자 단부의 권선들 주위에 흐르며 추진 장치의 지지 케이싱의 영역에서 냉각되는 순환 기류 또한 형성될 수 있다. 필요하다면, 추진 장치의 선저(船底) 영역들, 즉 추진축의 단부들에 배치된 하우징 부분들 또한 냉각을 위해 사용될 수 있다. 냉각제는 액체 네온 및 액체 질소이다.
회전 가능한 전기 조향 프로펠러는 캐나다 특허 1,311,657로부터 공지되어 있다. 상기 조향 프로펠러는 쇄빙선의 선미 아래에 배치된다. 케이싱 및 선박의 선미에 대한 상기 케이싱의 접속부는 특히 쇄빙 작업을 위해 설계된다.
본 발명의 또 다른 목적은 마찬가지로 작업, 즉 해군 선박의 추진을 위해 명확하게 설계되는 전기 조향 프로펠러를 구체화하는 것이다. 상기 목적에 필요한 특징 중 하나는 전기 조향 프로펠러가 수중 폭발에 의해 발생되는 높은 가속도를 견디는 것이다. 이 경우, 해군 선박들의 슬림한 선미 구조를 고려하여 경량으로 설계되어야 한다.
주요 목적은 선박 선미 케이싱 접속부, 케이싱 및 모터가 수중 폭발 압력 파동을 손상 없이 견딜 수 있도록 설계되는 것으로 달성되고, 이러한 목적을 위해 케이싱 자체는 탄성적으로 변형 가능하게 설계되고, 선박 선미 케이싱 접속부는 선박 선미에 대한 케이싱의 움직임이 가능하도록 설계되고, 전동 모터는 10 g 이상의 가속도를 흡수하도록 설계된다. 상기 해결책에 따른 특징들은 전기 조향 프로펠러가 그 목적을 위해 적절하게 설계되게 하고 동작 동안 수뢰 명중 또는 수뢰 또는 선박 하부에서의 수뢰 폭발의 위험에 영향을 받는 해군 선박들을 위해 사용되는 능력을 갖게 한다.
현대식 해군 선박의 구조는 "해군 포럼" 저널, 1999년 제 6 판 8쪽 내지 29쪽의 Karl Otto Sadler에 의한 기사 "표면 해군 선박들의 구조의 동향(Karl Otto Sadler, "Trends im Ueberwasser-Marineschiffbau" [Trends in the construction of surface navy vessels] in the Journal "Marineforum"[Navy Forum], Issue 6, 1999, pages 8 to 29)"에 개시되어 있다. 본 발명에 따른 전기 조향 프로펠러는 특히 상기와 같은 현대식 해군 선박들에 적당하게 되어 있다.
본 발명의 개선 중 하나는 전기 조향 프로펠러의 케이싱이 케이싱의 개개의 부분들 사이에 적어도 하나의 탄성 분절점(articulation point), 예를 들어 이음부를 갖는 것이다. 상기 이음부는 바람직하게 탄성적으로 가요적이도록 설계되며 예를 들어 컵 스프링들을 갖는 나사 접속부를 갖는 플랜지들을 구비한다. 바람직하게는 다층 및 보강 형태의 탄성체 물질, 예를 들어 실리콘 고무로 이루어진 탄성 이음부 중간층이 이음부에 배치되는 것이 유리하다. 본 발명에 따라 제공되는 이음부들은 케이싱의 분절점이 되어 탄성적으로 움직일 수 있다. 이는 케이싱의 하단부에서 모터에 작용하고 케이싱과 선미 사이의 접합점(junction point)에 작용하는 폭발 압력 파동력을 없앨 수 있게 한다. 본 발명에 따른 해결책은 이 경우에 필요 조건들을 만족시키기에 충분히 강건하고 폭발 압력 파동들의 소산에 매우 효과적이다.
이음부 둘레 바깥쪽에 이음부 칼라가 제공되는 것이 유리하며, 이음부 칼라는 탄성, 특히 신축성이 있는 물질로 이루어지며, 케이싱 부분들의 움직임 동안 이음부에 물이 들어가는 것을 막는다.
각각의 부품들이 알루미늄으로 이루어지는 것이 바람직한 2개 또는 그 이상의 부품들로부터 형성되는 전동 모터의 하우징은 물론, 알루미늄, 또는 섬유 보강 플라스틱들, 어떤 경우에는 강철 또는 이 경우에는 알루미늄 플랜지가 제공되는 것이 바람직한 2개보다 많은 부품들로부터 형성되는 케이싱을 준비하는 것이 유리하다. 이는 중량을 상당히 줄일 수 있으며, 혹은 케이싱의 탄성을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 개선은 탄성 회전자 베어링 및 예를 들어 5 내지 50 ㎜의 큰 공극을 갖는 전동 모터를 제공하는 것이다. 이는 매우 높은 가속이 발생하더라도(가속은 100 g 이상) 전동 모터의 고정자 부분에 회전자가 충돌하는 것을 확실히 막을 수 있게 한다. 롤러 베어링들 대신 슬라이딩 베어링들의 사용 및 탄성 회전자 베어링과 관련한 큰 공극은 본 발명에 따라 가속을 견디는 대단히 높은 성능의 전동 모터를 달성한다.
큰 공극은 HTS(고온 초전도체) 회전자들을 사용함으로써 어떠한 효율의 감소도 없이 특히 유리하게 달성될 수 있다. 이러한 목적을 위해 공극 3상 권선이 특히 유리하다. 이 경우 HTS 회전자의 사용은 상기 HTS 회전자가 특히 소형으로 설계될 수 있고 고정자 권선들 또한 이에 대응하여 작다는 특별한 이점을 갖는다. 고정자는 구리 권선을 구비한다. 따라서, 종합적으로 이것에 의해 종래의 장치들보다 비효율적인 처리 없이 방폭 및 충격 방지용으로 설계될 수 있는 매우 소형의 전기장치가 이루어진다. 상술한 방법들(HTS 기술에 의한 모터의 사용, 강철 대신 알루미늄이나 플라스틱 사용) 및 후술하는 다른 방법들은 예를 들어 7 MW 조향 프로펠러의 중량을 약 120 t에서 약 65 t로 매우 유리하게 감소시킬 수 있다. 상기 고정자는 구리 권선을 구비한다. 전동 모터의 고정자 공극은 철니(iron teeth)를 갖지 않는다.
본 발명의 또 다른 유리한 개선은 탄성적으로 변형 가능한 장착 셀들을 형성하는 탄성적으로 변형 가능한 구조적 엘리먼트들, 예를 들어 매우 구부리기 쉬운 금속 시트들을 갖는 선박 선미의 선박 선미 케이싱 접속부를 포함한다. 이는 케이싱을 통해 선박의 선미에 작용하는 폭발 압력뿐 아니라, 선박의 선미에 직접 작용하는 폭발 압력 파동들을 없앨 수 있게 한다.
본 발명의 또 다른 개선은 집전 고리들 없이 예를 들어 회전 탄성 케이블 연장부 또는 나선형 스프레드 케이블의 형태로 설계되는 전동 모터용 전원 라인들을 제공한다. 집전 링 바디의 결여는 조향 프로펠러에서 상당량의 중량을 감소시키며, 더욱이 이는 심한 움직임이 발생하는 경우, 예를 들어 폭발 압력 파동의 경우에 무시될 수 없는 하나의 가능한 결점 원인을 제거한다. 집전 링 바디의 결여는 전기 조향 프로펠러를 120 내지 180°회전시키는 능력을 확실히 제한하지만, 이는 전기 조향 프로펠러가 맨 끝의 위치들로부터 다시 뒤로 회전될 수 있고 동일한 회전 방향으로 더 회전될 필요가 없기 때문에 용인될 수 있다.
본 발명의 또 다른 개선은 케이싱의 위치에 상관없이 움직일 수 있는 보조키(auxiliary rudder)를 갖는 전기 조향 프로펠러를 제공하는 것이다. 따라서, 정상 상태에서 케이싱은 고정될 수 있고, 제2의 선박 방향 변경은 보조키에 의해 실행된다.
보조키는 항공기 수평 꼬리날개 상의 승각타와 동일한 방식으로 케이싱의 후미 에지에 배치될 수 있다. 그러나, 여기서 보조키는 케이싱 뒤의 선회 꼬리에 위치하기 때문에 그 효과는 제한된다. 보조키는 특히 날개 프로파일에 대응하는 케이싱의 비대칭 프로파일에 관련하여 특히 측변 또는 선도 단변 날개 형태인 것이 특히 유리하다. 이것에 의해 측변 또는 선도 단변 날개의 효과가 특히 우수해진다.
전동 모터의 특히 저항력이 있는 실시예는 전동 모터가 두 부분으로 이루어지는 것이고, 상기 두 부분은 서로 상관없이 동작할 수 있고, 특히 상기 두 부분은 서로 독립적으로 전원이 공급되며, 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어는 상기 두 부분에 대해 서로 상관없이 제공될 수 있다. 이들 전동 모터의 두 부분의 각각은 프로펠러를 구동시켜, 전동 모터들을 과다하게 동작시키고 역회전 프로펠러들을 쉽게 제공할 수 있는 능력을 갖게 한다. 이것에 의해 추진 시스템의 효율이 개선된다. 이러한 전동 모터 구성은 고속 보트들과 같이 비교적 소형의 해군 선박들에 특히 유리하다.
중량을 줄이기 위해, 본 발명은 케이싱을 회전시키는 능력 및/또는 전기 서보 모터들에 의해 보조키를 움직이는 능력을 제공한다. 이는 특히 케이싱 회전 장치가 경량이 되게 하는 것은 물론, 계속해서 주행하는 수력 모터들이 필요 없기 때문에 특히 조용한 케이싱 회전 장치를 제공하는데 특히 유리하다. 이 경우, 전기 서보 모터들은 시동중에 그리고 원하는 위치로 선회하는 도중에 특정한 램프(ramp) 형태들이 쉽게 달성될 수 있게 한다. 따라서 선박의 방향 전환 움직임은 특히 신속히 완료되고 적당한 방식으로 제어될 수 있다.
본 발명의 특히 유리한 실시예 중 하나는 특정한 방식으로 탄성적으로 설계되는 선박 선미 케이싱 접속부를 제공한다. 케이싱용 두 개의 축 짐벌 서스펜션(two axis gimbal suspension) 또는 케이싱을 지지하기 위한 구형 세그먼트들, 특히 용수철식 구형 세그먼트들의 사용이 상기의 목적에 유리하다. 이 경우 구형 세그먼트들에 케이싱 상부를 장착하는 것은 강건하고 케이싱의 큰 굽힘 움직임을 가능하게 하는 특별한 이점을 갖는다. 이 경우, 두 개의 축 짐벌 서스펜션 및 구형 세그먼트들에 의한 케이싱의 지지 모두는 스프링 엘리먼트들, 예를 들어 탄성체 또는 수력 쿠션들의 도움으로 달성된다. 상기 스프링 엘리먼트들은 또한 바람직하게 강철 엘리먼트들을 구비하는 가동 장착 구조상에서 수평 및 수직으로 유리하게 지지된다. 따라서 규정된 움직임이 케이싱을 위한 큰 굽힘 움직임에 의해 달성될 수 있다.
마지막으로, 본 발명의 개선 중 하나는 또한 모터 하우징에서 수축되는 권선들 및 외벽 냉각을 구비한 전동 모터를 제공한다. 이것에 의해 충격파가 작용하는 작은 영역을 갖는 특별히 작은 부피의 모터 곤돌라가 된다. 탄성적으로 움직이기 위한 케이싱의 능력과 함께, 이는 과거에 달성될 수 없었던 방식으로 전기 조향 프로펠러의 필요 조건 - 경량, 소형, 충격에 대한 저항력 - 을 만족시키는 전기 조향 프로펠러에 대한 최적의 구성이 이루어진다.
본 발명의 보다 상세한 설명은 종속항들과 같은 방식으로 발명의 상세를 포함하는 도면들로 알 수 있다.
도 1은 전기 조향 프로펠러의 HTS 버전에 의한 아웃라인 단면을 나타낸다.
도 2는 움직임 분리가 간소화된 전기 조향 프로펠러에 의한 아웃라인 단면을 나타낸다.
도 3은 모터의 탄성 냉각제 라인을 나타낸다.
도 4는 세로 단면의 형태로 개략적으로 도시된 추진 장치를 나타낸다.
도 5 및 도 6은 도 4에 나타낸 구조의 설계 개선을 나타낸다.
도 7은 측면으로부터 해군 선박용 전기 조향 프로펠러의 전체적인 도면을 나타낸다.
도 8은 도 7에 나타낸 2개의 조향 프로펠러를 뒤로부터 나타낸다.
도 9는 전기 조향 프로펠러용 구형 세그먼트 서스펜션의 원리를 나타낸다.
도 10은 전기 조향 프로펠러의 하나의 축 짐벌 서스펜션의 원리를 나타낸다.
도 11은 2개의 케이싱 부분들 사이의 분리 이음부의 실시예를 나타낸다.
도 12는 HTS 모터 형태의 전동 모터의 실시예를 나타낸다.
도 1에서 1은 선박 선체의 윤곽을 나타내며, 상기 선체 내에 조향 프로펠러 케이싱(2)이 탄성적으로 회전 및 가요적일 수 있도록 배치된다. 전기 조향 프로펠러의 프로펠러는 3으로 표시하고, 이 경우에는 단일 견인 또는 추진 프로펠러이다. 따라서, 하나의 축 단부가 냉각제의 도입을 위해 하우징 내에서 자유롭게 되어 있다. 전기 조향 프로펠러의 하우징(외부 장치 하우징)은 4로 표시하고, 회전자 축(12)(동시에 추진축의 역할을 함)은 베어링들(5, 7)에 의해 하우징 중심에 배치된다. 상기 외부의 장치 하우징은 베이스 프레임 상에 탄성적으로 장착된다. 전동 모터는 3상 동기식 장치이고 HTS(고온 초전도체) 전선으로 구성된 적어도 하나의 회전 필드 권선을 구비하며, HTS 전선으로 구성된 각각의 회전 자계 권선은 HTS 전선으로 구성된 상기 회전 자계 권선이 15 내지 77 K의 온도로 극저온 냉각될 수 있게 하는 진공 절연된 저온 유지 장치에 배치된다. 3상 동기식 장치의 형태인 전동 모터는 구리 다발 전도체들로 구성된 공극 3상 권선을 구비하며, 상기 공극 3상 권선은 회전자와 적층 자기 철 요크 사이의 고리형 갭에 배치된다.
냉각 유닛용 압축기(8)는 조향 프로펠러 케이싱(2)에, 예를 들어 모터 하우징(외부 장치 하우징)(23)의 상부에 배치되고, 상세히 나타내지 않은 폐쇄 순환 냉각 시스템에 의해 선박 또는 전기 조향 프로펠러의 냉각 시스템에 접속된다. 압축기(8)와 냉각 헤드(10) 사이에 구부리기 쉬운 압축 가스 공급 및 반환 라인(9)이 배치되어 냉각 헤드(10)에 압축 가스를 공급한다. 냉각 헤드(10)는 극저온 접속부(11)에 접속되는데, 상기 극저온 접속부(11)는 원래 공지되어 있으며 회전 가능한 극저온 분배기(20)에 냉각제를 통과시키고, 상기 분배기로부터 냉각제는 가요적인 라인(21)을 통해 저온 유지 장치(15)로 통과한다. 전기장치는 냉각 유닛으로서 펄스 튜브 냉각기들을 구비하며, 상기 펄스 튜브 냉각기들은 탄성적인 장착 프레임에 배치된다. 펄스 튜브 냉각기는 조향 선형 압축기와 조합된다. 냉각 유닛으로부터 상기 전기장치상의 상기 냉각 헤드로의 상기 극저온 접속부는 지지 튜브를 경유하거나, 금속-보강 가요적 튜브의 형태이다. 냉각 헤드 및 회전자 극저온 접속부는 강유동체 결합에 의해 상기 회전자 축에 대해 밀봉되고, 냉각 헤드(10)는 냉각 헤드 회전자 극저온 접속부와 냉각 헤드 사이의 탄성적인 냉각제 접속부에 의해 상기 장치 하우징에 고정된다.
초전도 권선(14), 특히 고온 초전도 권선은 진공 절연 회전자 저온 유지 장치(15)내에 위치하고, 열 전도성이 낮은 토크 전송 결합부(16)를 통해 열 회전자 저온 유지 장치(15)에 접속된다. 회전자 튜브(24)는 댐핑 엘리먼트들(17)에 의해 전기 조향 프로펠러의 축(회전자 축)(12)에 접속되고, 베어링들(19)에 의해 모터 하우징(23)의 단부 플랜지에 지지된다. 고정자(13)는 모터 하우징(23)에 외부적으로 위치하고, 비교적 큰 공극(22)이 고정자(13)와 회전자(18) 사이에 형성된다. 공극은 충격의 영향하에서의 움직임보다 회전자(18) 및/또는 고정자(13)와 베어링(19)의 베어링 플레이트의 탄성 변형이 전체적으로 더 적은 것을 보장하는 크기이다. 따라서 예를 들어 전기 조향 프로펠러 바로 밑에서의 수중 폭발이 발생하는 경우에도 정확한 동작을 보장한다. 회전자 축은 전기장치의 차가운 부분과 정상 온도 축 부분들 사이에 섬유 보강 플라스틱으로 구성된 토크 전달 엘리먼트를 갖는다.
회전자 튜브(24)가 댐핑 엘리먼트들(17)을 통해 회전자 축(12)에 접속되며, 여기서는 회전자 튜브와 하우징 사이의 댐퍼와 동일한 댐퍼들이 사용되는 것이 유리하다. 전체적으로, 이는 매우 낮은 냉각 손실을 갖는 동시에 우수한 충격 저항력을 갖는 해결책이다.
초전도 권선들에 의해 달성될 수 있는 높은 암페어 횟수가 도 2에서 이용되며, 도 2는 간소화한 실시예로서, 장치의 각 부분들이 도 1에 대응되므로 다시 도시하지 않는다. 회전자는 단지 작은 전도체 질량을 필요로 하며 철이 거의 없거나 전혀 없이 설계될 수 있다. 그래서 작은 질량의 회전자에 대한 충격력은 작고, 혹은 동작시 일어나는 힘과 유사하다. 회전자는 임의의 댐핑 없이 축에 접속되며; 극저온 접속부는 단단한 진공 절연 라인을 통해 냉각제 영역에 접속된다. 무거운 고정자 및 극저온 냉각기가 댐퍼들(25)에 의해 부유되며, 냉각 헤드 극저온 접속부에 가요적인 접속부(26)가 하나만 필요하다. 이 경우 회전자와 공극 고정자 권선 사이의 공극(27)은 회전자 및 고정자(28, 29)가 최대 충격 부하의 경우에도 접촉하지 않을 정도로 50 ㎜까지로 충분히 크게 선택된다. 이것에 의해 초전도 장치의 특히 경량의 간소한 실시예가 이루어진다. 극저온 접속부의 고정부와 회전부 사이의 냉각제를 위해 강유동체 밀봉이 사용된다. 고정자 구리 권선들은 액체 냉각된다.
도 3은 예를 들어 상기 초전도 장치에 필요한 가요적인 냉각제 라인을 나타낸다. 이중 벽 하우징(30) 내에 진공(31)이 존재하며, 상기 진공은 2개의 가요적인 냉각제 라인 부분들(33, 34) 사이로 이어진다. 이러한 가요적인 냉각제 부분들은 플랜지들(35, 36)에 의해 냉각제(32)를 밀봉시키는 벽들에 접속된다. 전체적으로, 이것에 의해 냉각제 라인에 작은 열 손실만을 허용하는 간소한 실시예가 이루어진다. 액체 냉각제용 분배기와 상기 저온 유지 장치 사이에 가요적인 냉각제 라인이 배치된다.
도 4는 선박용 전동 모터 추진 장치(100)의 추진축(101)을 나타내며, 추진축의 각 단부에는 하나의 프로펠러(102, 103)가 설치된다. 추진축(101)을 구동시키는 전동 모터의 위쪽 절반만 단면 형태로 도시된다. 이 전동 모터는 회전자(104) 및 고정자(105)를 구비하고, 회전자는 영구 자석 형태의 전기적 활성화층(106)(즉, 지지부)을 갖고, 튜브형 장착 바디(107) 상에 배치된다. - 고정자(105)는 2개 이상의 부분들을 갖는 장착 하우징(108)을 가지며, 회전 베어링들(109)을 통해 회전자의 장착 바디(107)에 고정된다.
회전자(104)와 고정자(105)를 포함하는 유닛은 탄성 댐핑 엘리먼트들(110, 111)에 의해 먼저 추진축(101) 상에, 다음으로 전동 모터 및 추진축을 수용하는 하우징(112) 상에 지지된다. 이 경우 추진축(101)은 회전 베어링들(113)을 통해 하우징(112)에 장착된다.
하우징(112)은 추진 장치(100)를 선박의 선체에 부착하는 관련 장착 케이싱(114)을 갖는다. 장착 케이싱(114)은 이중 벽 구조를 갖거나 예를 들어 냉각 공기를 전달하기 위해 상기 장착 케이싱을 수직으로 둘러싸는 냉각 채널을 구비한다.
고정자(105), 특히 단부 권선들(115)을 냉각시키기 위해, 냉각 공기가 예를 들어 전동 모터의 일 단부에서 장착 케이싱(114)으로부터 장착 하우징(108)과 장착 바디(107) 사이의 내부 공간으로 공급되며, 전동 모터의 다른 단부에서 빠져나간다. 회전자의 전기 활성화층(106)(즉, 지지부)과 장착 바디(107) 사이의 전동 모터 내로 냉각 공기가 축 방향으로 흐를 수 있다. - 고정자 하우징(108)은 고정자 및 고정자 권선들을 냉각시키기 위한 흐름 채널을 가질 수 있고, 상기 흐름 채널을 통해 장착 케이싱(114)으로부터 공급되는 냉각수가 흐른다.
도 5 및 도 6에서 다소 확대하여 상세히 나타낸 바와 같이, 회전자(124) 및 고정자(125)를 포함하는 전동 모터가 유선형 하우징(132)에 배치되고, 장착 케이싱(139)에 의해 유선형 하우징은 선박의 선체 하부에 곤돌라 형상으로 배치될 수 있다. 고정자용 장착 하우징(128)은 경사진 롤러 베어링 형태의 회전 베어링들(129)을 통해 회전자(124)용 장착 바디(127)에 고정된다. 이 지지 바디는 댐핑 엘리먼트들(130)에 의해 추진축(121) 상에 탄성적으로 지지된다. 이 경우에 댐핑 엘리먼트들(130)은 고리형 플랜지(118, 119)에 축 방향으로 고정된다.
고정자용 장착 하우징(128)은 댐핑 엘리먼트들(131)에 의해 하우징(132)에 지지된다. 이들 댐핑 엘리먼트들 각각은 볼트(135)에 의해 장착 바디(128) 및 하우징(132)에 각각 기계적으로 결합되는 고무 바디(117)를 포함한다.
회전자가 설치되는 추진축(121)은 슬라이딩 베어링들(133, 134)에 의해 하우징(132)에 장착된다. 이 경우 슬라이딩 베어링들은 밀봉 장치들(137, 138)에 의해 주변 물로부터 밀봉된다.
도 7에서 201, 202, 203은 각각 전동 모터의 하우징을 형성하는 모터 곤돌라의 프로펠러 단부, 중심부 및 꼬리부를 나타낸다. 프로펠러는 204로 나타내고, 견인 프로펠러의 형태가 바람직하다. 고정자 권선(205) 및 회전자 권선(206)은 바람직하게 표면을 통한 직접 열 소산을 위해 설계되는 모터 곤돌라에 배치된다. 상기 모터 곤돌라는 HTS 물질로 이루어지는 것이 바람직하다. 고정자 권선(205)과 회전자 권선(206) 사이에 큰 공극(207)이 있다. 회전자축에 설치되는 베어링들, 바람직하게 회전자 및 프로펠러의 방사상 및 축 방향 힘들을 흡수하는 슬라이딩 베어링들은 간소화를 위해 도시하지 않고, 이는 또한 모터 곤돌라의 다른 구성 요소들에도 적용한다.
선박의 선체부 바닥은 208 및 209로 나타낸다. 영역(208, 209)에서의 선체 구조의 바닥은 종래와 같이 설계된다. 탄성적으로 가요적인 구조(211, 212)는 부분들(208, 209) 사이에 배치되고, 상기 부분들 중심에 최상부의 케이싱부(215)의 연장부를 형성하는 중공 바디(210)를 갖는다. 중공 바디(210)는 탄성적으로 장착되어, 스프링들, 예를 들어 고무 버퍼들(215)에 의해 탄성 구조부들(211)에 대해 움직일 수 있다. 스프링식 구조(213)는 상부 표면에 배치되고, 바람직하게 금속으로 구성되고, 긴 스프링 움직임을 가능하게 한다. 따라서, 전기 조향 프로펠러 아래에서 수뢰가 폭발하는 경우, 조향 프로펠러는 상당한 범위까지 수직으로 움직일 수 있어서 폭발 압력파들에 의해 발생한 가속을 없앤다. 도시된 설계는 상당한 가요적인 움직임들에 의해 수직 및 수평/수직으로 구부러질 수 있게 한다.
모터 곤돌라용 장착 케이싱은 적어도 2개의 부분으로 설계되며 부분(216, 217)을 갖는다. 탄성 플랜지 접속부(218)는 상기 부분들(216,217) 사이에 배치되고 분절 이음부로서 작동한다. 이 예에서, 부분들(216, 217)을 포함하는 케이싱은 단지 2개의 부분들을 갖는 것처럼 도시된다. 그러나, 더 많은 부분들을 가질 수도 있다. 보조키(219)가 부착될 수 있는 케이싱부(216)는 바람직하게 섬유 보강 플라스틱 물질로 구성되고, 케이싱부(217)는 예를 들어 모터 곤돌라의 중앙부(202)와 같이 알루미늄으로 구성된다. 곤돌라부(201)는 바람직하게 곤돌라부에서 발생하는 상당한 지지력을 흡수할 수 있도록 강철로 구성되고, 단부(203)는 중량을 줄이기 위해 섬유 보강 플라스틱으로 구성되는 것이 유리하다. 이 경우 냉각 채널들은 상기 부분에 결합되는 것이 바람직하며, 냉각 액체가 냉각 채널을 통해 흐른다.
뒤쪽으로부터 서로 나란히 배치된 2개의 조향 프로펠러를 나타내는 도 8에서, 222 및 223은 두 추진 시스템의 프로펠러를 나타낸다. 2개의 추진 시스템들이 매달리는 케이싱들은 적어도 하나의 플랜지 구조(224)들을 가지며, 상기 플랜지 구조는 상부 부분의 분절 이음부로서 사용된다. 원칙적으로, 전기 조향 프로펠러는 도 7에 나타낸 것과 같이 매달리며, 고무 버퍼들과 조향 스프링 구조(220) 사이에서 축 방향 및 수평으로 이동할 수 있는 중심에 중공 바디(221)를 갖는다. 탄성적으로 움직일 수 있는 구조 유닛(225)은 이 경우에 움직임 능력을 향상시킨다.
수평 및 수직으로 움직일 수 있고 충격을 흡수할 수 있도록 매달린 조향 프로펠러의 설계 구조는 도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이 단지 개략적이며 예시이다. 특정 요구 조건에 맞는 적당한 변형이 가능한 것은 자명하다. 도 9 및 도 10은 2개의 가능한 해결책을 나타내며, 도 9는 구형 단면에 매달린 전기 조향 프로펠러 케이싱의 상부 부분을 나타내고, 도 10은 하나의 축 짐벌에 기반한 대응 서스펜션을 나타낸다.
도 9에서 226은 전기 조향 프로펠러용으로 도시된 케이싱을 나타내며, 상기 케이싱은 프레임(227)에 장착되고 선박의 선미에 배치되며 선미의 구조 엘리먼트들에 접속된다. 구형 단면부들(229)은 프레임(227)과 케이싱 헤드(226) 사이에 배치되고 스프링 엘리먼트들(228), 예를 들어 컵 스프링들에 장착된다. 프레임(227)은 바람직하게 선미의 구조 엘리먼트들에 스프링 방식으로 장착된다. 이것에 의해 케이싱은 모든 방향으로 동일하게 움직일 수 있도록 매달리게 된다. 모든 방향으로 동일하게 가요적인 능력 또한 도 10의 설계에 의해 제공된다. 이 경우, 케이싱 헤드(232)는 볼트(231, 233)를 통해 프레임(230)에 접속되며, 선미의 구조 엘리먼트들에 장착된다. 이는 또한 스프링 방식이다. 세로 및 측면 안내를 위해 선미 프로펠러들의 케이싱(도 9 및 도 10에 나타낸 원리에 따라 매달린)은 지지 가이드를 갖지만 이는 도시하지 않는다.
도 11은 2개의 케이싱 부분들 사이에 분절 이음부 형태의 탄성 이음부의 원리를 나타낸다. 2개의 플랜지들(236, 237)은 그 사이에 예를 들어 다층 및 섬유 보강 탄성체 물질로 형성된 층을 갖는다. 바깥쪽에서 플랜지 영역은 탄성 벨로우즈 엘리먼트들(239)에 의해 보호되며, 상기 탄성 벨로우즈 엘리먼트는 나사 헤드(234) 위로 연장하며 가요적인 슬리브들에 의해 도시하지 않은 케이싱에 부착되는 것이 바람직하다. 또한, 충격파 발생시 이음부가 간단히 "전할" 수 있도록 나사 헤드(234) 아래에 예를 들어 컵 스프링(235)이 있다. 이는 케이싱의 내부에 물이 들어가지 않게 외부에 칼라(239)가 배치된다는 사실에 기인한다. 칼라들(239)이 외부에 배치되는 것과 같은 식으로 칼라들(239)이 내부에 배치되어 이중 밀봉을 형성한다.
도 12는 HTS 모터가 조향 프로펠러에 어떻게 수용되는지를 나타내는 예이다. 이 경우 240은 HTS 권선을 나타내고, 41은 회전자 저온 유지 장치를 나타낸다. 242는 초전도 공극 권선을 나타내고, 회전자는 초전도 공극 권선을 가지며, 243은 철 요크를 나타낸다. 246은 냉각제를 구비한 냉각 압축기를 나타낸다. 액체 냉각제는 냉각제 압축기(246)로부터 냉각 헤드(245)를 통과한다. 소위 "극저온 열파이프"(244)가 여기서부터 회전자 저온 유지 장치(241)로 안내된다. 고정자(242)의 전선은 247로 나타낸다. 회전 필드 권선의 HTS 전선은 멀티필라멘트 리본 전도체들로 구성된다.
도 4 내지 도 10에 나타낸 서스펜션 시스템은 다수의 가능한 설계들 중 단지 하나이다. 이들 설계는 폭발 수뢰 또는 수뢰에 의해 발생하고 선박의 일부에 100 g 이상의 가속을 발생시키는 상당한 압력파를 보상하고, 동작에 임의의 악영향 없이 압력파를 없앨 수 있도록 케이싱이 폭발 압력파에 응하여 가요적이라는 공통적인 특징을 항상 갖는다.

Claims (57)

  1. 초전도체들을 가진 회전자, 회전자 저온 유지 장치, 회전자 축, 상기 저온 유지 장치와 냉발전기 사이의 극저온 전도체에 대한 극저온 접속부, 및 초전도체를 가지지 않는 고정자를 구비하는 전기장치로서,
    상기 전기장치는 잠수될 수 있고 해군 선박들에 대한 충격을 방지하도록 설계되며,
    상기 고정자(13, 29), 상기 회전자(18, 28) 및 상기 저온 유지 장치(15)는 탄성 엘리먼트들(17, 25)에 의해 움직임 측면에서 외부 장치 하우징(4, 23) 및 상기 회전자 축(12)으로부터 분리되는,
    전기장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 회전자(18), 상기 고정자(13) 및 상기 저온 유지 장치(15)는 상기 회전자(18), 상기 고정자(13) 및 상기 저온 유지 장치 사이에 접속 엘리먼트들(17) 및 베어링들(7)을 구비하며, 상기 접속 엘리먼트들(17) 및 상기 베어링들(7)은 충격에 의한 가속도가 발생하는 경우 하나의 유닛으로서 상기 회전자, 상기 고정자, 및 상기 저온 유지 장치를 움직이게 하고, 충격 가속도에 의한 상기 유닛의 움직임 크기는 진동 크기보다 큰,
    전기장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 외부의 장치 하우징(4, 23)은 장치 장착부에 탄성적으로 접속되는,
    전기장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 외부 장치 하우징(4, 23)으로서 전기 조향 프로펠러 하우징이 상기 선박의 선체(1) 하부에 탄성적으로 배치되는,
    전기장치.
  5. 선박의 선체 하부 표면상에 곤돌라 형상으로 배치될 수 있고, 고정자(105)와 회전자(104)로 이루어진 전동 모터가 배치되는 유선형 하우징(112)을 포함하며, 상기 회전자(104)가 설치된 추진축(101)에 적어도 하나의 프로펠러(102, 103)가 연결되는 선박용 전기 추진 장치로서,
    상기 고정자(105)는 회전 베어링들(109)에 의해 상기 회전자(104)에 고정되고, 상기 고정자(105)와 상기 회전자(104)로부터 형성되는 상기 유닛은 상기 하우징(112) 및 상기 추진축(101)에 탄성적으로 지지되는,
    추진 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 회전자(104)는 튜브형 장착 바디(107) 및 상기 장착 바디에 설치되며 상기 추진축(101) 상에 탄성적으로 지지되는 지지부(106)를 포함하고, 상기 고정자(105)는 상기 회전자(104)의 상기 장착 바디(107)에 장착되며 상기 하우징(112)에 탄성적으로 지지되는,
    추진 장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 추진축(101) 상의 상기 회전자(104)의 지지부(106)는 축방향 및 방사 방향으로는 연성이고 원주 방향으로는 비틀림에 대한 강성을 가지도록 설계되는,
    추진 장치.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전 베어링들(109)은 롤러 베어링의 형태인,
    추진 장치.
  9. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추진축(101)을 지탱하는 베어링들(113)은 슬라이딩 베어링의 형태인,
    추진 장치.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 외부의 장치 하우징은 베이스 프레임 상에 탄성적으로 장착되는,
    전기장치.
  11. 제 4 항에 있어서, 상기 조향 프로펠러 하우징은 상기 선박의 선체에 탄성적이고 가요적으로 연결되는,
    전기장치.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 극저온 접속부는 고정 냉각 헤드 및 상기 회전자 축 영역에 액체 냉각제를 투사하는 극저온 분배기를 구비하는,
    전기장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 액체 냉각제용 분배기와 상기 저온 유지 장치 사이에 가요적인 냉각제 라인이 배치되는,
    전기장치.
  14. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 고정자는 구리 권선을 구비하고, 상기 회전자는 초전도 공극 권선을 구비하는,
    전기장치.
  15. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 전기장치의 냉각제는 액체 네온인,
    전기장치.
  16. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 전기장치의 냉각제는 액체 질소인,
    전기장치.
  17. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 극저온 접속부의 고정부와 회전부 사이의 냉각제를 위해 강유동체 밀봉이 사용되는,
    전기장치.
  18. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 회전자 축은 상기 전기장치의 차가운 부분과 정상 온도 축 부분들 사이에 섬유 보강 플라스틱으로 구성된 토크 전달 엘리먼트들을 갖는,
    전기장치.
  19. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 전기장치는 냉각 유닛으로서 펄스 튜브 냉각기들을 구비하며, 상기 펄스 튜브 냉각기들은 탄성적인 장착 프레임에 배치되는,
    전기장치.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 펄스 튜브 냉각기는 조향 선형 압축기와 조합되는,
    전기장치.
  21. 제 12 항에 있어서, 냉각 유닛으로부터 상기 전기장치상의 상기 냉각 헤드로의 상기 극저온 접속부는 지지 튜브를 경유하거나, 금속-보강 가요적 튜브의 형태인,
    전기장치.
  22. 제 12 항에 있어서, 상기 냉각 헤드 및 회전자 극저온 접속부는 강유동체 결합에 의해 상기 회전자 축에 대해 밀봉되고, 상기 냉각 헤드(10)는 상기 냉각 헤드 회전자 극저온 접속부와 냉각 헤드 사이의 탄성적인 냉각제 접속부에 의해 상기 장치 하우징에 고정되는,
    전기장치.
  23. 제 12 항에 있어서, 상기 극저온 분배기는 상기 회전자 축 영역에 탄성적으로 스프링 방식으로 지지되는,
    전기장치.
  24. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 전기장치의 상기 탄성 엘리먼트들은 표준 고무 스프링 엘리먼트들을 포함하는,
    전기장치.
  25. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 냉각 유닛은 상기 선박 내의 냉각 시스템에 접속되는,
    전기장치.
  26. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 고정자 구리 권선들은 액체 냉각되는,
    전기장치.
  27. 제 26 항에 있어서, 상기 전기장치는 방사 방향, 축 방향 또는 원주 방향으로 연장하는 고정자내에 냉각 채널들을 구비하며, 상기 냉각 채널들을 통해 물이 흐르는,
    전기장치.
  28. 해군 선박용 전기 조향 프로펠러로서,
    제 1 항 또는 제 2 항에 따른 적어도 하나의 전기장치; 및
    적어도 하나의 프로펠러가 하우징된 케이싱(216,217)을 포함하고,
    상기 케이싱은 전원 라인들을 수용하고 회전 가능한 선미(船尾) 케이싱 접속부를 통해 선박의 선미 아래에 배열되고,
    상기 케이싱은 탄성적으로 변형 가능하고,
    상기 선박 선미 케이싱 접속부는 선박 선미에 대해 상기 케이싱을 움직이게 하고,
    상기 다수의 전기장치 중 적어도 하나는 10g 이상의 가속도를 흡수하도록 설계된,
    전기 조향 프로펠러.
  29. 제 28 항에 있어서, 상기 케이싱(216, 217)은 상기 케이싱의 개개의 부분들 사이에 적어도 하나의 탄성 분절점으로서 적어도 하나의 이음부(218)를 갖는,
    전기 조향 프로펠러.
  30. 제 29 항에 있어서, 상기 이음부(218)는 상기 케이싱 부분들(216, 217)이 서로에 대해 수직 이동 및 구부러질 수 있도록 설계되는,
    전기 조향 프로펠러.
  31. 제 29 항에 있어서, 상기 이음부(218)는 나사 접속부를 갖는 플랜지들을 구비하고, 상기 이음부는 탄성적으로 가요적이도록 설계되는,
    전기 조향 프로펠러.
  32. 제 29 항에 있어서, 상기 이음부(218)는 탄성체 물질로 이루어진 탄성 이음부 중간층을 갖는,
    전기 조향 프로펠러.
  33. 제 28 항에 있어서, 상기 케이싱 부분(216, 217)은 하나 이상의 이음부를 갖고, 상기 이음부들 사이의 케이싱 부분들은 다른 물질들로 이루어지는,
    전기 조향 프로펠러.
  34. 제 28 항에 있어서, 상기 2개의 케이싱 부분들 사이의 이음부(218)는 탄성체 물질로 이루어진 이음부 칼라(239)를 적어도 바깥쪽에 갖는,
    전기 조향 프로펠러.
  35. 제 28 항에 있어서, 상기 전동 모터의 하우징은 2개 이상의 부분을 가지며, 상기 하우징의 각 부분들은 알루미늄으로 이루어지는,
    전기 조향 프로펠러.
  36. 제 28 항에 있어서, 상기 프로펠러는 플라스틱으로 이루어지는,
    전기 조향 프로펠러.
  37. 제 28 항에 있어서, 상기 전동 모터는 탄성 회전자 베어링 및 5 내지 50 ㎜ 사이의 큰 공극을 갖는,
    전기 조향 프로펠러.
  38. 제 28 항에 있어서, 상기 전동 모터는 3상 동기식 장치이고 HTS(고온 초전도체) 전선으로 구성된 적어도 하나의 회전 필드 권선을 구비하며, HTS 전선으로 구성된 각각의 회전 자계 권선은 HTS 전선으로 구성된 상기 회전 자계 권선이 15 내지 77 K의 온도로 극저온 냉각될 수 있게 하는 진공 절연된 저온 유지 장치에 배치되는,
    전기 조향 프로펠러.
  39. 제 38 항에 있어서, 상기 3상 동기식 장치의 형태인 상기 전동 모터는 구리 다발 전도체들로 구성된 공극 3상 권선을 구비하며, 상기 공극 3상 권선은 회전자와 적층 자기 철 요크 사이의 고리형 갭에 배치되는,
    전기 조향 프로펠러.
  40. 제 28 항에 있어서, 회전 필드 권선의 HTS 전선은 멀티필라멘트 리본 전도체들로 구성되는,
    전기 조향 프로펠러.
  41. 제 28 항에 있어서, 상기 전동 모터의 고정자 공극은 철니(iron teeth)를 갖지 않는,
    전기 조향 프로펠러.
  42. 제 28 항에 있어서, 상기 전동 모터는 베어링들로서 슬라이딩 베어링들을 구비하고, 상기 고정자와 상기 회전자 사이의 공극은 5 내지 50 ㎜인,
    전기 조향 프로펠러.
  43. 제 28 항에 있어서, 상기 선박 선미 케이싱 접속부는 탄성적으로 변형 가능한 장착 셀들을 형성하는 탄성적으로 변형 가능한 구조 엘리먼트들을 가지는,
    전기 조향 프로펠러.
  44. 제 28 항에 있어서, 상기 전동 모터용 전원 라인들은 집전 고리들 없이 설계되는,
    전기 조향 프로펠러.
  45. 제 28 항에 있어서, 상기 전기 조향 프로펠러는 상기 케이싱의 위치와 상관없이 움직일 수 있는 보조키를 갖는,
    전기 조향 프로펠러.
  46. 제 28 항에 있어서, 상기 케이싱은 대응하는 비대칭 프로파일을 갖는,
    전기 조향 프로펠러.
  47. 삭제
  48. 제 28 항에 있어서, 상기 전동 모터는 2개의 부분을 갖고, 상기 2개의 부분은 서로 상관없이 동작할 수 있으며, 개별 전원을 갖는,
    전기 조향 프로펠러.
  49. 제 28 항에 있어서,
    상기 전동 모터의 각 부분의 회전 속도는 서로 상관없이 제어될 수 있으며, 각각은 하나의 프로펠러를 작동시키는,
    전기 조향 프로펠러.
  50. 제 28 항에 있어서, 2개의 프로펠러가 역회전 프로펠러의 형태인,
    전기 조향 프로펠러.
  51. 제 45 항에 있어서, 상기 케이싱 회전 및 보조키의 움직임, 또는 상기 케이싱 회전 또는 보조키의 움직임은 전기 서보모터들에 의해 이루어지는,
    전기 조향 프로펠러.
  52. 제 28 항에 있어서, 상기 선박 선미 케이싱 접속부는 상기 케이싱용 두 개의 축 짐벌 서스펜션(two axis gimbal suspension)을 갖는,
    전기 조향 프로펠러.
  53. 제 28 항에 있어서, 상기 선박 선미 케이싱 접속부는 구형 세그먼트들에 의한 상기 케이싱용 지지부를 갖는,
    전기 조향 프로펠러.
  54. 제 28 항에 있어서, 스프링 엘리먼트들에 의해 지지되며 수평 및 수직으로 움직일 수 있는 장착 구조가 상기 선박 선미의 케이싱에 제공되는,
    전기 조향 프로펠러.
  55. 제 28 항에 있어서, 상기 전동 모터는 모터 하우징에서 외벽 냉각에 의해 수축되는 권선들에 의해 동작하도록 설계되는,
    전기 조향 프로펠러.
  56. 제 1 항에 있어서, 상기 초전도체는 고온 초전도체들인,
    전기장치.
  57. 제 10 항에 있어서, 상기 베이스 프레임은 상기 선박 선체에 탄성적이고 가요적으로 연결되는,
    전기장치.
KR1020047003068A 2001-08-30 2002-08-30 해군 선박용 초전도 전기장치들 KR100933096B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10143713A DE10143713B4 (de) 2001-08-30 2001-08-30 Elektrische Antriebseinrichtung für ein Schiff
DE10143713.7 2001-08-30
DE10224014.0 2002-05-29
DE10224014A DE10224014A1 (de) 2002-05-29 2002-05-29 Elektrischer Ruderpropeller für ein Marine(Navy)-Schiff
PCT/DE2002/003239 WO2003019759A2 (de) 2001-08-30 2002-08-30 Elektrische maschinen in supraleitungs-technik für marine (navy)-schiffe

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040032990A KR20040032990A (ko) 2004-04-17
KR100933096B1 true KR100933096B1 (ko) 2009-12-21

Family

ID=26010080

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020047003068A KR100933096B1 (ko) 2001-08-30 2002-08-30 해군 선박용 초전도 전기장치들
KR1020047003076A KR100927059B1 (ko) 2001-08-30 2002-08-30 모터나 발전기를 포함한 내충격 전기 해양 엔진

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020047003076A KR100927059B1 (ko) 2001-08-30 2002-08-30 모터나 발전기를 포함한 내충격 전기 해양 엔진

Country Status (9)

Country Link
US (2) US7061147B2 (ko)
EP (2) EP1421666B1 (ko)
JP (2) JP4143033B2 (ko)
KR (2) KR100933096B1 (ko)
CN (2) CN100413189C (ko)
AT (1) ATE342603T1 (ko)
DE (1) DE50208431D1 (ko)
ES (2) ES2274087T3 (ko)
WO (2) WO2003023941A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150006788A (ko) * 2013-07-09 2015-01-19 에이비비 오와이 선박의 추진 유닛

Families Citing this family (81)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10143713B4 (de) * 2001-08-30 2005-11-03 Siemens Ag Elektrische Antriebseinrichtung für ein Schiff
DE10235503A1 (de) * 2002-08-02 2004-02-19 Siemens Ag Maschine mit einer in einem Wicklungsträger angeordneten kühlbaren Wicklung sowie mit einer Drehmoment übertragenden Einrichtung
US7410674B2 (en) * 2002-09-30 2008-08-12 General Electric Company Method of servicing an electro-dynamic apparatus
DE10322275A1 (de) * 2003-05-16 2004-12-02 Siemens Ag Kühlsystem für Elektrisches Antriebssystem mit Synchronmaschine mit Hochtemperatur-Supraleitender Feldwicklung für Propeller- und Jetantrieb mit besonders kleinen Durchmessern in schwimmenden Geräten
DE10359980B4 (de) 2003-12-19 2007-07-26 Siemens Ag Kühleinrichtung für einen Supraleiter
WO2005105571A1 (de) * 2004-04-29 2005-11-10 Siemens Aktiengesellschaft Schiff mit einem antrieb durch innenbordmotoren und waterjets
DE102004023475A1 (de) * 2004-05-12 2005-12-08 Siemens Ag Synchronmaschine mit Statorkühleinrichtung
DE102004048461A1 (de) 2004-10-05 2006-04-27 Siemens Ag Gehäuse für eine elektrische Maschine
US7557485B1 (en) 2004-10-08 2009-07-07 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Ion conducting electrolyte brush additives
EP1679787A1 (de) * 2005-01-07 2006-07-12 Siemens Aktiengesellschaft Stromaggregat und Verfahren zur Erzeugung von Strom einer vorbestimmten Netzfrequenz
US7026738B1 (en) * 2005-01-13 2006-04-11 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Quad shaft contrarotating homopolar motor
DE102005005283A1 (de) * 2005-02-04 2006-08-17 Siemens Ag Maschinenanlage mit Thermosyphon-Kühlung ihrer supraleitenden Rotorwicklung
US7371134B2 (en) * 2005-02-18 2008-05-13 American Superconductor Corporation Motor mount for azimuthing pod
DE102005027953A1 (de) * 2005-06-16 2006-12-28 Siemens Ag Permanentmagneterregte elektrische Maschine mit Rotorkühlung
US7550881B1 (en) 2006-01-17 2009-06-23 Honeywell International Inc. Vibration damper for generator or motor stator
US7466045B2 (en) * 2006-02-14 2008-12-16 Hamilton Sundstrand Corporation In-shaft reverse brayton cycle cryo-cooler
US7841290B1 (en) 2006-02-14 2010-11-30 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Marine shaftless external propulsor
JP4857442B2 (ja) * 2006-03-16 2012-01-18 株式会社Ｉｈｉ ポッド型推進器
DE102006027219A1 (de) * 2006-06-12 2007-12-20 Siemens Ag Maschine mit ungekühltem Rotorkörper und gekühlter Rotorwicklung sowie zugeordneter Halte- und/oder Abstützeinrichtung
US7592721B2 (en) * 2006-09-20 2009-09-22 American Superconductor Corporation Torque transmission assembly for superconducting rotating machines
JP4998940B2 (ja) * 2007-01-29 2012-08-15 国立大学法人東京海洋大学 船舶用推進装置
KR200457313Y1 (ko) 2007-11-05 2011-12-13 현대중공업 주식회사 클램프를 갖는 전동기
CA2704391C (en) * 2007-12-05 2015-10-20 Schottel Gmbh Ship propulsion system having a pump jet
DE102008037677C5 (de) 2008-08-14 2022-10-27 Renk Gmbh POD-Antrieb
DE102008046292A1 (de) * 2008-09-08 2010-03-18 Siemens Aktiengesellschaft Schiffsantrieb für ein Wasserfahrzeug
DE102008054475A1 (de) * 2008-12-10 2010-06-17 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug
GB0905783D0 (en) * 2009-04-03 2009-05-20 Subsea 7 Ltd Power unit
DE102009020092A1 (de) * 2009-05-06 2010-11-11 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Elektrische Maschine
JP5440063B2 (ja) * 2009-09-17 2014-03-12 アイシン精機株式会社 超電導回転電機
US20100277136A1 (en) * 2009-09-29 2010-11-04 American Superconductor Corporation Generator with ferromagnetic teeth
KR101070439B1 (ko) * 2009-10-19 2011-10-06 영 춘 정 영구자석을 이용한 전기모터용 회전자
NO331710B1 (no) * 2010-07-09 2012-03-05 Smartmotor As Elektrisk maskin for undervannsanvendelser og system for energiomforming.
DE102011005588A1 (de) * 2011-03-15 2012-09-20 Aloys Wobben Elektromotor-Kühlung
CN102130570B (zh) * 2011-03-17 2013-04-10 中国船舶重工集团公司第七一二研究所 具有轴向冷缩补偿机构的高温超导电机
NL2006678C2 (nl) * 2011-04-28 2012-10-30 Imc Corporate Licensing B V Pod met reductiedrijfwerk.
DE102011080751A1 (de) * 2011-08-10 2013-02-14 Siemens Aktiengesellschaft Rotor für einen Elektrogroßantrieb
JP5653898B2 (ja) * 2011-12-27 2015-01-14 三菱重工業株式会社 永久磁石モータ制御装置
EP2845292B1 (de) * 2012-06-27 2018-10-03 Siemens Aktiengesellschaft Schwingungstechnische entkopplung des stators einer elektrischen maschine
FR3000321B1 (fr) * 2012-12-20 2016-07-22 European Aeronautic Defence & Space Co Eads France Machine electrique a bobines supraconductrices
AT514240B1 (de) * 2013-04-22 2015-02-15 Hitzinger Gmbh Energiespeicher und Vorrichtung zur unterbrechungsfreien Energieversorgung
DE102013214082A1 (de) * 2013-07-18 2015-01-22 Siemens Aktiengesellschaft Elektrischer Gondelantrieb für ein Schiff
DK3241737T3 (en) * 2013-09-24 2019-04-23 Rolls Royce Marine As MODULAR AZIMUTH-THRUSTER
ITMI20132064A1 (it) * 2013-12-11 2015-06-12 Federico Ghiringhelli Dispositivo e metodo per trasformare l'energia del moto ondoso in energia elettrica
JP6386078B2 (ja) * 2014-03-31 2018-09-05 深▲せん▼市智行単軸双輪駆動技術有限公司 ステアリングモータの衝撃吸収機構
ES2751476T3 (es) * 2014-03-31 2020-03-31 Guangdong Huachan Research Institute Of Intelligent Transp System Co Ltd Motor de dirección
CN103921921B (zh) * 2014-04-07 2017-08-25 深圳市云洲创新科技有限公司 吊舱式全回转泵喷射矢量推进器
EP2949574B1 (en) * 2014-05-30 2018-07-11 ABB Schweiz AG Pod propulsion unit of a ship
EP3152108B1 (en) * 2014-06-03 2018-07-18 Rolls-Royce Aktiebolag Pod propulsion device and a method for cooling such
CN104038028B (zh) * 2014-06-25 2016-10-05 电子科技大学 一种无铁芯型兆瓦级超导电机***
CN104229113B (zh) * 2014-09-24 2017-11-17 江苏科技大学 吊舱式船舶电力直驱推进装置、推进***及推进方法
JP6446645B2 (ja) * 2014-11-18 2019-01-09 株式会社テージーケー モータアクチュエータ
FR3029963B1 (fr) * 2014-12-11 2020-01-17 Valeo Systemes De Controle Moteur Machine electrique
JP6523047B2 (ja) * 2015-05-29 2019-05-29 三菱重工機械システム株式会社 シールド体、及び超伝導加速器
CN105752308B (zh) * 2016-04-01 2019-03-26 武汉理工大学 一种吊舱推进船舶机动操纵矢量控制装置
FR3054999B1 (fr) * 2016-08-09 2018-08-17 Aetc Sapphire Unite de propulsion pour vehicule marin comprenant un systeme de freinage et de blocage de l'arbre d'entrainement
US10487839B2 (en) * 2016-08-22 2019-11-26 General Electric Company Embedded electric machine
CN106714536A (zh) * 2016-12-07 2017-05-24 兰州空间技术物理研究所 一种电推力器供电线路在真空舱中的等离子体屏蔽保护方法
CN206968956U (zh) * 2017-05-05 2018-02-06 天津深之蓝海洋设备科技有限公司 水下推进器以及潜水器
CN107579622A (zh) * 2017-10-24 2018-01-12 陈超 一种新型移动式防震发电机装置
GB2568252B (en) * 2017-11-08 2020-07-01 Ge Energy Power Conversion Technology Ltd Power systems
FR3076115B1 (fr) * 2017-12-22 2020-11-20 Ge Energy Power Conversion Technology Ltd Stator insere a l'interieur dudit boitier
EP3738191B1 (en) * 2018-01-11 2021-12-29 ABB Schweiz AG An electric machine
CN108163173A (zh) * 2018-01-18 2018-06-15 朱幕松 低噪音无轴泵喷核潜艇
DE102018118163A1 (de) 2018-07-26 2020-01-30 Torqeedo Gmbh Bootsantrieb
CN111406359A (zh) * 2018-11-29 2020-07-10 深圳市大疆创新科技有限公司 舵机和用电设备
CN111283657B (zh) * 2018-12-06 2021-12-24 台达电子工业股份有限公司 机器人机构
WO2020164043A1 (zh) * 2019-02-14 2020-08-20 苏州微孚智能科技有限公司 全浸式水下推进器和电动浮板
KR102320493B1 (ko) * 2019-03-19 2021-11-04 현대일렉트릭앤에너지시스템(주) 선박용 발전기
EP3944475A4 (en) * 2019-03-19 2022-05-04 Hyundai Electric & Energy Systems Co., Ltd. SHIP GENERATOR
GB201910010D0 (en) * 2019-07-12 2019-08-28 Rolls Royce Plc Gas turbine engine electrical generator
GB201910011D0 (en) 2019-07-12 2019-08-28 Rolls Royce Plc Gas turbine engine electrical generator
GB201910009D0 (en) 2019-07-12 2019-08-28 Rolls Royce Plc Gas turbine engine electrical generator
US11046404B2 (en) * 2019-07-31 2021-06-29 Abb Schweiz Ag Dual propeller drive system for a ship
US11221054B2 (en) * 2019-11-26 2022-01-11 Garrett Transportation I Inc E-charger with hybrid dampening system
US11685491B2 (en) * 2020-12-01 2023-06-27 City University Of Hong Kong Hetero-stiffness robotic device
JP2022117073A (ja) * 2021-01-29 2022-08-10 本田技研工業株式会社 ポッド推進装置
CN112814922A (zh) * 2021-02-07 2021-05-18 江苏海事职业技术学院 一种磁驱动式喷水推进泵
NO346599B1 (en) * 2021-08-02 2022-10-24 Sleipner Motor As Vessel stabilizer
CN114475984B (zh) * 2021-12-24 2023-07-14 宜昌测试技术研究所 一种uuv舷侧大功率推进电机快速安装及隔振装置
KR102517923B1 (ko) * 2022-11-17 2023-04-04 한국해양과학기술원 용량 가변 전동기 시스템
US11731749B1 (en) * 2022-12-29 2023-08-22 Marine Edge Ltd. System and method for alleviating ambient torsional loads affecting marine vessel propulsion

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4176291A (en) * 1977-05-27 1979-11-27 Electric Power Research Institute, Inc. Stored field superconducting electrical machine and method
EP0533359A2 (en) * 1991-09-18 1993-03-24 Newport News Shipbuilding And Dry Dock Company Electric propulsion motor for marine vehicles

Family Cites Families (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1243358A (en) * 1911-08-21 1917-10-16 Charles F Stoddard Supporting means for electric motors.
DE595012C (de) 1929-02-28 1934-03-26 Friedr Deckel Praez Smechanik Einrichtung zur Verhinderung der unzulaessigen Erwaermung von gekapselten Getrieben
US2714866A (en) * 1951-02-19 1955-08-09 Friedrich W Pleuger Device for propelling a ship
DE1010614B (de) * 1951-10-08 1957-06-19 Ohio Commw Eng Co Verfahren zur Herstellung von elektrischen Widerstandselementen
US2729443A (en) * 1954-09-10 1956-01-03 Clarence C Olinger Rubber springs
US3386256A (en) * 1966-08-24 1968-06-04 Isotopes Inc Flexible heat-conducting mount
US3452703A (en) * 1966-12-07 1969-07-01 Schottel Werft Transmission for propulsion systems of watercraft
US4040378A (en) * 1974-06-24 1977-08-09 Outboard Marine Corporation Method and apparatus for installing a marine propulsion device
US4219224A (en) * 1978-04-06 1980-08-26 Foundation Cryogenic Joint Venture Cryogenic pipeline system
US4306093A (en) * 1980-01-24 1981-12-15 Conoco Inc. Strontium catalyzed alkoxylations
JPS6087661A (ja) * 1983-10-19 1985-05-17 Hitachi Ltd 超電導回転機の冷媒給排装置
JPS60125163A (ja) * 1983-12-06 1985-07-04 Hitachi Ltd 超電導回転子
DE3519103A1 (de) * 1985-05-28 1986-12-04 Schottel-Werft Josef Becker Gmbh & Co Kg, 5401 Spay Antriebseinrichtung fuer wasserfahrzeuge
DE3612819A1 (de) * 1986-04-16 1987-10-22 Siemens Ag Anordnung zur befestigung einer luftspaltwicklung und verfahren zu ihrer montage und demontage
JPH03128663A (ja) * 1989-10-11 1991-05-31 Chiyoudendou Hatsuden Kanren Kiki Zairyo Gijutsu Kenkyu Kumiai 超電導回転電機の回転子
US5101128A (en) * 1990-08-23 1992-03-31 Westinghouse Electric Corp. System and method for cooling a submersible electric propulsor
JPH04105547A (ja) * 1990-08-23 1992-04-07 Chodendo Hatsuden Kanren Kiki Zairyo Gijutsu Kenkyu Kumiai 超電導回転電機の回転子
US5193349A (en) * 1991-08-05 1993-03-16 Chicago Bridge & Iron Technical Services Company Method and apparatus for cooling high temperature superconductors with neon-nitrogen mixtures
FI96590B (fi) 1992-09-28 1996-04-15 Kvaerner Masa Yards Oy Laivan propulsiolaite
FR2722207B1 (fr) 1994-07-07 1996-09-27 Inst Nat Sante Rech Med Methode pour generer une population de cellules presentant a leur surface une forte densite d'un pepride exogene specifique associe azx molecules du cmh; population de cellules
DE19514878C2 (de) * 1995-04-22 1997-07-10 Blohm Voss Ag Propellerantrieb für Wasserfahrzeuge
DE19547030A1 (de) 1995-12-15 1997-06-19 Leybold Ag Tieftemperatur-Refrigerator mit einem Kaltkopf sowie Verfahren zur Optimierung des Kaltkopfes für einen gewünschten Temperaturbereich
DE19647948A1 (de) 1996-01-23 1997-07-24 Holger Kranert Gondelpropeller (Contrapod)
GB2311502B (en) * 1996-03-08 2000-06-14 Marconi Gec Ltd Mounting of machinery within a vessel
SE506926C2 (sv) * 1996-06-06 1998-03-02 Kamewa Ab Marint framdrivnings- och styraggregat
DE19627323A1 (de) * 1996-06-26 1998-01-02 Siemens Ag Gondelartig anzuordnender Schiffsantrieb mit Synchronmotor
CA2271034C (en) * 1996-11-07 2004-06-22 Schottel-Werft Josef Becker Gmbh & Co. Kg Dual propeller propulsion system for a water craft
DE19648417A1 (de) * 1996-11-22 1998-05-28 Schottel Werft Schiffsantrieb mit einem Ruderpropeller
JPH10257752A (ja) * 1997-03-11 1998-09-25 Railway Technical Res Inst 超電導プロペラ回転駆動装置、及び超電導発電装置
DE19826229C2 (de) 1997-07-21 2000-09-21 Siemens Ag Elektromotorische Antriebseinrichtung für ein Schiff
EP0998407B1 (de) * 1997-07-21 2002-10-02 Siemens Aktiengesellschaft Elektromotorischer gondel-schiffsantrieb mit kühleinrichtung
EP0996567B1 (de) * 1997-07-21 2001-11-14 Siemens Aktiengesellschaft Elektromotorischer gondel-schiffsantrieb mit kühleinrichtung
US6045112A (en) * 1997-08-20 2000-04-04 Calsonic North America, Inc. Vibration isolation system for an electric motor
FR2772207B1 (fr) * 1997-12-04 2004-11-26 France Etat Moteur electrique autosynchrone alternatif
US6376943B1 (en) 1998-08-26 2002-04-23 American Superconductor Corporation Superconductor rotor cooling system
ATE226536T1 (de) 1998-12-18 2002-11-15 Abb Ind Spa Antriebs- und steuerungsmodul für kriegsschiffe
DE19902837C1 (de) 1999-01-20 2000-08-10 Siemens Ag Rotierende elektrische Maschine mit permanenterregtem Rotor
US6790109B1 (en) * 1999-05-11 2004-09-14 Siemens Aktiengesellschaft Electric rudder propeller of lower installation height
US6489701B1 (en) * 1999-10-12 2002-12-03 American Superconductor Corporation Superconducting rotating machines
AT410019B (de) * 2000-01-19 2003-01-27 Jenbacher Ag Motor-generator-anordnung
FR2815485B1 (fr) * 2000-10-12 2003-01-24 France Etat Armement Dispositif de reduction du bruit et d'absorption des vibrations generees par un moteur electrique integre dans une nacelle de propulsion d'un navire
DE10057664A1 (de) * 2000-11-21 2002-05-29 Siemens Ag Supraleitungseinrichtung mit einem thermisch an eine rotierende,supraleitende Wicklung angekoppelten Kaltkopf einer Kälteeinheit
DE10110674A1 (de) 2001-03-06 2002-09-26 Siemens Ag Maschine mit einer in einem Wicklungsträger angeordneten supraleitenden Wicklung sowie mit Mitteln zur Drehmomentübertragung von dem Wicklungsträger auf einen Wellenteil
JP3892315B2 (ja) * 2002-02-07 2007-03-14 川崎重工業株式会社 小型船舶

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4176291A (en) * 1977-05-27 1979-11-27 Electric Power Research Institute, Inc. Stored field superconducting electrical machine and method
EP0533359A2 (en) * 1991-09-18 1993-03-24 Newport News Shipbuilding And Dry Dock Company Electric propulsion motor for marine vehicles

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150006788A (ko) * 2013-07-09 2015-01-19 에이비비 오와이 선박의 추진 유닛
KR101707951B1 (ko) * 2013-07-09 2017-02-17 에이비비 오와이 선박의 추진 유닛
US9663210B2 (en) 2013-07-09 2017-05-30 Abb Oy Ship's propulsion unit

Also Published As

Publication number Publication date
US20050042944A1 (en) 2005-02-24
EP1430590A2 (de) 2004-06-23
ES2274087T3 (es) 2007-05-16
WO2003019759A3 (de) 2003-10-16
ES2435819T3 (es) 2013-12-23
CN1550061A (zh) 2004-11-24
ATE342603T1 (de) 2006-11-15
CN100413189C (zh) 2008-08-20
JP2005500800A (ja) 2005-01-06
EP1421666A1 (de) 2004-05-26
KR100927059B1 (ko) 2009-11-13
US20040245865A1 (en) 2004-12-09
DE50208431D1 (de) 2006-11-23
JP4203416B2 (ja) 2009-01-07
CN1320730C (zh) 2007-06-06
KR20040029131A (ko) 2004-04-03
US7061147B2 (en) 2006-06-13
JP4143033B2 (ja) 2008-09-03
KR20040032990A (ko) 2004-04-17
CN1550060A (zh) 2004-11-24
US7029339B2 (en) 2006-04-18
EP1421666B1 (de) 2006-10-11
EP1430590B1 (de) 2013-11-13
WO2003023941A1 (de) 2003-03-20
WO2003019759A2 (de) 2003-03-06
JP2005502300A (ja) 2005-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100933096B1 (ko) 해군 선박용 초전도 전기장치들
US7018249B2 (en) Boat propulsion system
CN107074338B (zh) 船的吊舱推进单元
US5289068A (en) Two-stage submersible propulsor unit for water vehicles
US20040248479A1 (en) Electrical drive device for a ship with elastically supported electric motor
US7448929B2 (en) Ship propulsion system with cooling systems for the stator and rotor of the synchronous machine of the propulsion system
US20030054705A1 (en) Device for reducing noise and absorbing vibrations generated by an electric motor integrated in a ship propulsion nacelle
US10669001B2 (en) Hybrid electrical and mechanical propulsion and energy system for a ship
AU2018329736B2 (en) A hybrid electrical and mechanical propulsion and energy system for a ship
US11794872B2 (en) Electrical power system for a watercraft

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121119

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131118

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141120

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151118

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161117

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee