專利名稱：船舶動(dòng)力裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一帶有發(fā)電裝置和一電力推進(jìn)裝置的船舶動(dòng)力裝置，電能借助 于發(fā)電裝置饋送到船舶電網(wǎng)內(nèi)，電力推進(jìn)裝置通過(guò)船舶電網(wǎng)用電力供電，其具 有一制動(dòng)裝置，在相應(yīng)地操縱一艦艇時(shí)該制動(dòng)裝置用來(lái)制動(dòng)電力推進(jìn)裝置。
背景技術(shù)：
對(duì)于這樣類型的船舶動(dòng)力裝置，電力推進(jìn)裝置正越來(lái)越多地投入使用，對(duì) 于船舶電網(wǎng)的現(xiàn)代化設(shè)計(jì)中根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的狀態(tài)所熟知的制動(dòng)裝置，其中，例 如在將電力推進(jìn)裝置的制動(dòng)轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的制動(dòng)并將電能饋送到船 舶電網(wǎng)內(nèi)時(shí)，這樣的制動(dòng)裝置不再能滿意地投入使用。其原因例如在于在船舶 動(dòng)力裝置或船舶電網(wǎng)內(nèi)設(shè)置的變頻器、整流器等。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的任務(wù)是進(jìn)一步改進(jìn)上述類型的船舶動(dòng)力裝置，該船舶動(dòng)力裝置的 電力推進(jìn)裝置在種種可想象到的要求形式中可用理想的功率進(jìn)行制動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)可這樣來(lái)解決，即電力推進(jìn)裝置的制動(dòng)裝置構(gòu)造成制動(dòng)電阻(elektrischerBremswiderstand)。在形成這種制動(dòng)裝置時(shí)，所有現(xiàn)在已 知的電力推進(jìn)裝置、例如也在日益普遍使用的所謂POD-驅(qū)動(dòng)裝置能在所有可 想象到的要求形式中對(duì)艦艇的操縱可以理想的功率進(jìn)行制動(dòng)，對(duì)此無(wú)需特別地 設(shè)計(jì)船舶電網(wǎng)。較佳地，根據(jù)本發(fā)明的船舶動(dòng)力裝置的制動(dòng)電阻可這樣設(shè)計(jì)，其裝在艦艇 上無(wú)需另外安裝。在采用所謂的POD-驅(qū)動(dòng)裝置情況下，在對(duì)應(yīng)地設(shè)計(jì)制動(dòng)電 阻時(shí)也存在著這樣的可能性將制動(dòng)電阻布置在POD-驅(qū)動(dòng)裝置附近或POD-驅(qū)動(dòng)裝置上。制動(dòng)電阻較佳地具有一帶有一外殼框架、且最好是帶有可用螺釘連接在外 殼框架上的墻板的金屬外殼。為了立體地固定制動(dòng)電阻，金屬外殼具有一用來(lái)將制動(dòng)電阻安裝在甲板底 板上的底板側(cè)固定框架。制動(dòng)電阻的金屬外殼的外殼框架和固定框架最好進(jìn)行熱浸鍍鋅或熱鍍鋅。制動(dòng)電阻的工作部分以及墻板可用不銹鋼構(gòu)造。制動(dòng)電阻的金屬外殼，例如由于其立體地布置在艦艇甲板上，可合適地以 IP44保護(hù)形式構(gòu)造。制動(dòng)電阻具有至少一個(gè)電阻塊，然而也可具有兩個(gè)電阻塊，其中，每個(gè)電 阻塊具有兩個(gè)分電阻，它們?cè)谝欢嘶蛞涣泓c(diǎn)處互相連接。制動(dòng)電阻的每個(gè)電阻塊的電阻工作部分較佳地構(gòu)造成蜿蜒形狀的電阻元 件，并串聯(lián)地與兩個(gè)分電阻連接。根據(jù)DIN1.4539的NiCrMo 25-20-5特別適合作為用于制動(dòng)電阻的材料或作 為電阻材料。為了可靠地運(yùn)走或可靠地清除電力推進(jìn)裝置制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱量，制動(dòng)電阻 較佳地裝備有用一空氣/水熱交換器實(shí)施的冷卻，該空氣/水熱交換器布置在金 屬外殼內(nèi)。借助于該空氣/水熱交換器可從制動(dòng)電阻的金屬外殼中可靠地且以 要求的容量導(dǎo)出所產(chǎn)生的熱量。制動(dòng)電阻的空氣/水熱交換器較佳地構(gòu)造成單管結(jié)構(gòu)形式。 空氣/水熱交換器合適地用根據(jù)DIN 1.4571的不銹鋼制成。 如果代之以材料CuNilOFe制造的話，則也可用海水用作為冷卻介質(zhì)。 合適地，布置在金屬外殼內(nèi)的制動(dòng)電阻的空氣/水熱交換器連接到一外部的 二次水冷卻裝置，借助于該二次水冷卻裝置，可冷卻空氣/水熱交換器內(nèi)的冷 卻介質(zhì)。淡水或水/乙二醇的混合物可有利地用作為空氣/水熱交換器的冷卻介質(zhì)。 制動(dòng)電阻較佳地設(shè)計(jì)成絕熱的能量消耗。為了滿足制動(dòng)電阻在艦艇上布置時(shí)鑒于其振動(dòng)而提出的各種要求形式，制 動(dòng)電阻可構(gòu)造成在2至13.2Hz的振動(dòng)頻率范圍內(nèi)并在+ /— lmm的振動(dòng)位移幅 值下，以及較佳地也在13.2至100Hz的振動(dòng)頻率范圍內(nèi)，并在0.7g的振動(dòng)峰 值力卩速度下而寸振(vibrationsfest)。
較佳的是，在制動(dòng)電阻的金屬外殼的一側(cè)上， 一電纜接頭箱固定在金屬外 殼的外殼框架上，該電纜接頭箱基本上用于制動(dòng)電阻的電力電纜的連接。 一插座板較佳地設(shè)置在電纜接頭箱的底板上，用來(lái)引入電力電纜。 在電纜接頭箱內(nèi)設(shè)置用于電力電纜的電纜連接之用的接線片。 較佳地，制動(dòng)電阻的金屬外殼內(nèi)設(shè)置一個(gè)最好是兩個(gè)加熱裝置。 此外，在電纜接頭箱內(nèi)合適地還布置另一加熱裝置。一單獨(dú)的電纜接頭箱部分用于加熱裝置的連接，該電纜接頭箱部分較佳地 布置在為電力電纜設(shè)置的區(qū)域上方，布置在電纜接頭箱內(nèi)或其上。為了避免例如從空氣/水熱交換器流出的水造成的損壞，最好在制動(dòng)電阻的 外殼框架底部上布置一用于水泄漏的泄露探頭，它的連接布置在一控制接頭箱 部分內(nèi)。為了最大可能地排除制動(dòng)電阻或其金屬外殼內(nèi)的過(guò)熱，在制動(dòng)電阻的金屬 外殼內(nèi)最好靠近空氣/水熱交換器布置至少一個(gè)較佳地為兩個(gè)溫度探頭，它的 連接布置在一控制接頭箱部分內(nèi)。


下面參照附圖依據(jù)實(shí)施例來(lái)詳細(xì)地描述本發(fā)明。其中圖1示出根據(jù)本發(fā)明的船舶動(dòng)力裝置的制動(dòng)電阻的第一實(shí)施例的立體圖；圖2示出圖l所示制動(dòng)電阻的前視圖；圖3示出圖l所示制動(dòng)電阻的側(cè)視圖；圖4示出圖1所示制動(dòng)電阻的固定框架的俯視圖；圖5示出圖1所示制動(dòng)電阻的電纜終端接頭箱的內(nèi)部視圖；圖6示出圖l所示制動(dòng)電阻的電路圖；圖7示出根據(jù)本發(fā)明的船舶動(dòng)力裝置的制動(dòng)電阻的另一實(shí)施例的立體圖； 圖8示出圖7所示制動(dòng)電阻的前視圖； 圖9示出圖7所示制動(dòng)電阻的側(cè)視圖；圖IO示出圖7所示制動(dòng)電阻的電纜終端接頭箱的內(nèi)部視圖； 圖11示出圖7所示制動(dòng)電阻的電路圖。
具體實(shí)施方式
圖1至6所示的制動(dòng)電阻1的第一實(shí)施例是一船舶動(dòng)力裝置的組成部分， 此外還有一發(fā)電裝置、發(fā)出的電能所饋入的船舶電網(wǎng)以及一電力推進(jìn)裝置也屬 于該船舶動(dòng)力裝置，所述電力推進(jìn)裝置通過(guò)船舶電網(wǎng)進(jìn)行供電。在相應(yīng)地操縱裝備有船舶動(dòng)力裝置的艦艇時(shí)，該制動(dòng)電阻1用來(lái)制動(dòng)電力 推進(jìn)裝置。制動(dòng)電阻1具有一金屬外殼2，該外殼實(shí)施為IP44保護(hù)形式。 屬于該金屬外殼2有一外殼框架3，墻板4例如用螺釘緊固在該外殼框架3上。墻板4構(gòu)造成絕熱并用不銹鋼板制成。此外，該金屬外殼2設(shè)置有一底板側(cè)固定框架5，金屬外殼2借助于該固 定框架5可固定在甲板底板上。金屬外殼的外殼框架3和固定框架5可采取熱 浸鍍鋅或熱鍍鋅。制動(dòng)電阻1的金屬外殼2表面不涂顏色。如同金屬外殼2的墻板4一樣，制動(dòng)電阻1的工作電阻部分也由不銹鋼構(gòu)成。在圖1至6所示制動(dòng)電阻1的實(shí)施例中，制動(dòng)電阻1具有一電阻塊6，如 圖6中特別所示地，兩個(gè)分電阻7和8屬于該電阻塊6，它們由蜿蜒形狀的電 阻元件組成，并且彼此串聯(lián)地連接。該兩個(gè)分電阻7、 8在一端處或在零點(diǎn)處 彼此連接，這從圖6中同樣清楚地可見(jiàn)。電阻塊6布置在制動(dòng)電阻1的金屬外殼2內(nèi)，并且設(shè)計(jì)成絕熱的能量消耗。 在能耗最大時(shí)，制動(dòng)電阻1將達(dá)到55(TC的溫度，其時(shí)，在IO分鐘的冷卻時(shí) 間內(nèi)，熱量從金屬外殼2內(nèi)導(dǎo)出。一布置在制動(dòng)電阻1的金屬外殼2內(nèi)的空氣/水熱交換器9用于此目的，該 熱交換器在所示實(shí)施例中實(shí)施為單管的結(jié)構(gòu)形式，并經(jīng)接管IO、 ll連接到一 在圖中未示出的外部二次的水冷卻裝置。該空氣/水熱交換器9用不銹鋼1.4571 制成。淡水或水/乙二醇的混合物可用作為空氣/水熱交換器的冷卻介質(zhì)。冷卻 介質(zhì)的公稱流量為250 1/min，入口溫度在5'C和43'C之間的范圍內(nèi)。冷卻介 質(zhì)的最小流量為230 1/min，壓降約為16kpa，運(yùn)行壓力小于5巴，試驗(yàn)壓力為10巴，冷卻介質(zhì)的平均溫升小于20K，冷卻介質(zhì)的最大溫升小于50K，環(huán)境 溫度最大為60°C，最小為5°C。制動(dòng)電阻1的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到艦艇上的裝入空間，其時(shí)，在所示實(shí)施例中， 其耐振性應(yīng)確保以下的振動(dòng)要求—在+ /—1!11111的振動(dòng)位移幅值下，振動(dòng)頻率范圍為2至13.2Hz;一在0.7g的振動(dòng)峰值加速度下，振動(dòng)頻率范圍為13.2至100Hz。根據(jù)DIN1.4539的NiCrMo 25-20-5特別適合作為用于制動(dòng)電阻1的電阻塊 的材料。在制動(dòng)電阻1的金屬外殼2的一側(cè)上， 一電纜接頭箱12固定在金屬外殼2 的外殼框架3上。對(duì)于電力電纜的導(dǎo)入，在所示實(shí)施例中，這里是指三個(gè)單相 電纜， 一插座板13設(shè)置在電纜接頭箱12的底板上。電纜連接借助于接線片 14實(shí)現(xiàn)在電纜接頭箱12內(nèi)，接線片實(shí)施為鍍鎳銅并具有50X10mm的尺寸。在所示的制動(dòng)電阻1實(shí)施例中，兩個(gè)加熱裝置15設(shè)置在金屬外殼2內(nèi)，加 熱裝置以240V供電電壓60Hz頻率工作，各具有100W的功率。在電纜接頭箱12內(nèi)還設(shè)置另一個(gè)加熱裝置16，其同樣以240V供電電壓、 60Hz頻率工作，并具有50W的功率。對(duì)于加熱裝置15、 16以及對(duì)于其連接，設(shè)置了一單獨(dú)的電纜接頭箱部分 17，其布置在電纜接頭箱12的上部區(qū)域內(nèi)。在金屬外殼2的下部區(qū)域內(nèi)布置了一個(gè)泄漏探頭18，借助于該探頭可以獲 悉到水的泄漏。泄漏探頭18的連接設(shè)置在電纜接頭箱12上部區(qū)域內(nèi)的也起作 為控制接頭箱部分的電纜接頭箱部分17內(nèi)。在空氣/水熱交換器9附近，兩個(gè)溫度探頭19較佳地是PT100溫度元件安 裝在制動(dòng)電阻1的金屬外殼2內(nèi)。借助于該溫度探頭19，可測(cè)量到金屬外殼2 內(nèi)制動(dòng)電阻1的電阻塊6的電阻元件上方的空氣溫度?；谠摐囟葴y(cè)量，雖然 可不需防止制動(dòng)電阻1的過(guò)熱，但溫度探頭19可顯示出金屬外殼2內(nèi)的溫度， 其時(shí)基于該顯示可檢査制動(dòng)電阻的冷卻時(shí)間是否足夠。溫度探頭19的連接設(shè)置在電纜接頭箱12上部區(qū)域內(nèi)的也起作為控制接頭 箱部分的電纜接頭箱部分17內(nèi)。根據(jù)圖7至11所顯示的制動(dòng)電阻1的另一實(shí)施例與上述的特別不同之處在
于，如從圖ll清晰地得知，兩個(gè)電阻塊6設(shè)置在金屬外殼2內(nèi)，其時(shí)，電阻塊6的基本結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于基于圖1至6所描述的實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)。代替第一實(shí)施例中的2X5.5歐姆(Ohm)，本電阻值在20"C時(shí)為4X7.2歐姆，在550"C時(shí)的電阻值對(duì)應(yīng)于4X8.93歐姆，代替2X6.82歐姆。冷卻時(shí)間為15或45分鐘，其時(shí)，規(guī)定冷卻介質(zhì)的公稱流量為285 1/min，冷卻介質(zhì)最小流量為250 1/min。冷卻介質(zhì)的平均溫升在20K以下，冷卻介質(zhì)的最大溫升在50K以下。最大環(huán)境溫度不超過(guò)70。C。
權(quán)利要求
1.一種帶有發(fā)電裝置和電力推進(jìn)裝置的船舶動(dòng)力裝置，電能借助于發(fā)電裝置饋送到船舶電網(wǎng)內(nèi)，電力推進(jìn)裝置通過(guò)船舶電網(wǎng)用電力供電并具有制動(dòng)裝置(1)，其特征在于，電力推進(jìn)裝置的制動(dòng)裝置(1)構(gòu)造成制動(dòng)電阻(1)。
2. 如權(quán)利要求l所述的船舶動(dòng)力裝置，其特征在于，其制動(dòng)電阻(1)設(shè)計(jì)成安裝在艦艇上。
3. 如權(quán)利要求2所述的船舶動(dòng)力裝置，其特征在于，其制動(dòng)電阻(1)具 有帶有外殼框架(3)、且最好是帶有可用螺釘連接在外殼框架(3)上的墻板(4)的金屬外殼(2)。
4. 如權(quán)利要求3所述的船舶動(dòng)力裝置，其特征在于，制動(dòng)電阻(1)的金 屬外殼(2)具有底板側(cè)的固定框架(5)，用來(lái)將制動(dòng)電阻(1)安裝在甲板 底板上。
5. 如權(quán)利要求4所述的船舶動(dòng)力裝置，其特征在于，制動(dòng)電阻(1)的金 屬外殼(2)的外殼框架(3)和固定框架(5)進(jìn)行熱浸鍍鋅或熱鍍鋅。
6. 如權(quán)利要求3至5中任何一項(xiàng)所述的船舶動(dòng)力裝置，其特征在于，制 動(dòng)電阻(1)的工作電阻部分以及墻板(4)用不銹鋼構(gòu)造。
7. 如權(quán)利要求3至6中任何一項(xiàng)所述的船舶動(dòng)力裝置，其特征在于，制 動(dòng)電阻(1)的金屬外殼(2)以IP44保護(hù)形式構(gòu)造。
8. 如權(quán)利要求1至7中任何一項(xiàng)所述的船舶動(dòng)力裝置，其特征在于，其 制動(dòng)電阻(1)具有至少一個(gè)電阻塊(6)、或兩個(gè)電阻塊(6)，其中，每個(gè) 電阻塊(6)具有兩個(gè)分電阻(7、 8)，它們?cè)谝欢嘶蛞涣泓c(diǎn)處互相連接。
9. 如權(quán)利要求8所述的船舶動(dòng)力裝置，其特征在于，制動(dòng)電阻(1)的每 個(gè)電阻塊(6)的電阻工作部分構(gòu)造成蜿蜒形狀的電阻元件，并串聯(lián)地與兩個(gè) 分電阻(7、 8)連接。
10. 如權(quán)利要求8或9所述的船舶動(dòng)力裝置，其特征在于，根據(jù)DIN1.4539 的NiCrMo 25-20-5用作為電阻材料。
11. 如權(quán)利要求3至IO中任何一項(xiàng)所述的船舶動(dòng)力裝置，其特征在于，制 動(dòng)電阻(1)具有用冷卻用的空氣/水熱交換器(9)，該空氣/水熱交換器布置 在金屬外殼(2)內(nèi)。
12. 如權(quán)利要求11所述的船舶動(dòng)力裝置，其特征在于，制動(dòng)電阻(1)的 空氣/水熱交換器(9)構(gòu)造成單管結(jié)構(gòu)形式。
13. 如權(quán)利要求11或12所述的船舶動(dòng)力裝置，其特征在于，布置在金屬 外殼(2)內(nèi)的空氣/水熱交換器(9)用根據(jù)DIN 1.4571的不銹鋼制成。
14. 如權(quán)利要求11或12所述的船舶動(dòng)力裝置，其特征在于，布置在金屬 外殼(2)內(nèi)的空氣/水熱交換器(9)用材料CuNilOFe制成。
15. 如權(quán)利要求11至13中任何一項(xiàng)所述的船舶動(dòng)力裝置，其特征在于， 制動(dòng)電阻(1)的布置在金屬外殼(2)內(nèi)的空氣/水熱交換器(9)連接到外部 的二次水冷卻裝置。
16. 如權(quán)利要求11至13和15中任何一項(xiàng)所述的船舶動(dòng)力裝置，其特征在 于，淡水或水/乙二醇的混合物可用作為空氣/水熱交換器(9)的冷卻介質(zhì)。
17. 如權(quán)利要求1至16中任何一項(xiàng)所述的船舶動(dòng)力裝置，其特征在于，制 動(dòng)電阻(1)設(shè)計(jì)成絕熱的能量消耗。
18. 如權(quán)利要求1至17中任何一項(xiàng)所述的船舶動(dòng)力裝置，其特征在于，制 動(dòng)電阻(1)在2至13.21^的振動(dòng)頻率范圍內(nèi)并在+ /—lmm的振動(dòng)位移幅值 下保持耐振。
19. 如權(quán)利要求1至18中任何一項(xiàng)所述的船舶動(dòng)力裝置，其特征在于，制 動(dòng)電阻(1)在13.2至100Hz的振動(dòng)頻率范圍內(nèi)并在0.7g的振動(dòng)峰值加速度 下保持耐振。
20. 如權(quán)利要求3至19中任何一項(xiàng)所述的船舶動(dòng)力裝置，其特征在于，在 制動(dòng)電阻(1)的金屬外殼(2)的一側(cè)上，電纜接頭箱(12)固定在金屬外殼(2)的外殼框架(3)上。
21. 如權(quán)利要求20所述的船舶動(dòng)力裝置，其特征在于，插座板(13)設(shè)置 在電纜接頭箱(12)的底板上，用來(lái)引入電力電纜。
22. 如權(quán)利要求20或21所述的船舶動(dòng)力裝置，其特征在于，在電纜接頭 箱(12)內(nèi)設(shè)置用于電纜連接之用的接線片(14)。
23. 如權(quán)利要求3至22中任何一項(xiàng)所述的船舶動(dòng)力裝置，其特征在于，制 動(dòng)電阻(1)的金屬外殼(2)內(nèi)設(shè)置一個(gè)、最好是兩個(gè)加熱裝置(15)。
24. 如權(quán)利要求20至23中任何一項(xiàng)所述的船舶動(dòng)力裝置，其特征在于， 在電纜接頭箱(12)內(nèi)布置加熱裝置(16)。
25. 如權(quán)利要求20至24中任何一項(xiàng)所述的船舶動(dòng)力裝置，其特征在于， 單獨(dú)的電纜接頭箱部分(17)用于加熱裝置(15、 16)的連接，該電纜接頭箱 部分布置在用于電力電纜連接的電纜接頭箱(12)上方。
26. 如權(quán)利要求20至25中任何一項(xiàng)所述的船舶動(dòng)力裝置，其特征在于， 在制動(dòng)電阻(1)的外殼框架(3)底部上布置用于水泄漏的泄露探頭(18)， 它的連接布置在控制接頭箱部分(17)內(nèi)。
27. 如權(quán)利要求20至26中任何一項(xiàng)所述的船舶動(dòng)力裝置，其特征在于， 在制動(dòng)電阻(1)的金屬外殼(2)內(nèi)最好靠近空氣/水熱交換器(9)布置至少 一個(gè)、較佳地為兩個(gè)溫度探頭(19)，其連接布置在控制接頭箱部分(17)內(nèi)。
全文摘要
一種與投入使用的POD-驅(qū)動(dòng)裝置相關(guān)聯(lián)的船舶動(dòng)力裝置具有一發(fā)電裝置和一電力推進(jìn)裝置，電能借助于發(fā)電裝置饋送到船舶電網(wǎng)內(nèi)，電力推進(jìn)裝置通過(guò)船舶電網(wǎng)用電力供電，其具有一制動(dòng)裝置(1)。為了改進(jìn)船舶動(dòng)力裝置的電力推進(jìn)裝置的制動(dòng)特性，本發(fā)明建議電力推進(jìn)裝置的制動(dòng)裝置(1)構(gòu)造成制動(dòng)電阻(1)。
文檔編號(hào)B60L7/02GK101148148SQ20071010927
公開(kāi)日2008年3月26日 申請(qǐng)日期2007年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月20日
發(fā)明者彼得·格雷弗 申請(qǐng)人:施尼溫特有限兩合公司