专利名称：船舶动力装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一带有发电装置和一电力推进装置的船舶动力装置，电能借助 于发电装置馈送到船舶电网内，电力推进装置通过船舶电网用电力供电，其具 有一制动装置，在相应地操纵一舰艇时该制动装置用来制动电力推进装置。
背景技术：
对于这样类型的船舶动力装置，电力推进装置正越来越多地投入使用，对 于船舶电网的现代化设计中根据现有技术的状态所熟知的制动装置，其中，例 如在将电力推进装置的制动转换为发电机驱动装置的制动并将电能馈送到船 舶电网内时，这样的制动装置不再能满意地投入使用。其原因例如在于在船舶 动力装置或船舶电网内设置的变频器、整流器等。发明内容本发明的任务是进一步改进上述类型的船舶动力装置，该船舶动力装置的 电力推进装置在种种可想象到的要求形式中可用理想的功率进行制动。根据本发明，该任务可这样来解决，即电力推进装置的制动装置构造成制动电阻(elektrischerBremswiderstand)。在形成这种制动装置时，所有现在已 知的电力推进装置、例如也在日益普遍使用的所谓POD-驱动装置能在所有可 想象到的要求形式中对舰艇的操纵可以理想的功率进行制动，对此无需特别地 设计船舶电网。较佳地，根据本发明的船舶动力装置的制动电阻可这样设计，其装在舰艇 上无需另外安装。在采用所谓的POD-驱动装置情况下，在对应地设计制动电 阻时也存在着这样的可能性将制动电阻布置在POD-驱动装置附近或POD-驱动装置上。制动电阻较佳地具有一带有一外壳框架、且最好是带有可用螺钉连接在外 壳框架上的墙板的金属外壳。为了立体地固定制动电阻，金属外壳具有一用来将制动电阻安装在甲板底 板上的底板侧固定框架。制动电阻的金属外壳的外壳框架和固定框架最好进行热浸镀锌或热镀锌。制动电阻的工作部分以及墙板可用不锈钢构造。制动电阻的金属外壳，例如由于其立体地布置在舰艇甲板上，可合适地以 IP44保护形式构造。制动电阻具有至少一个电阻块，然而也可具有两个电阻块，其中，每个电 阻块具有两个分电阻，它们在一端或一零点处互相连接。制动电阻的每个电阻块的电阻工作部分较佳地构造成蜿蜒形状的电阻元 件，并串联地与两个分电阻连接。根据DIN1.4539的NiCrMo 25-20-5特别适合作为用于制动电阻的材料或作 为电阻材料。为了可靠地运走或可靠地清除电力推进装置制动时产生的热量，制动电阻 较佳地装备有用一空气/水热交换器实施的冷却，该空气/水热交换器布置在金 属外壳内。借助于该空气/水热交换器可从制动电阻的金属外壳中可靠地且以 要求的容量导出所产生的热量。制动电阻的空气/水热交换器较佳地构造成单管结构形式。 空气/水热交换器合适地用根据DIN 1.4571的不锈钢制成。 如果代之以材料CuNilOFe制造的话，则也可用海水用作为冷却介质。 合适地，布置在金属外壳内的制动电阻的空气/水热交换器连接到一外部的 二次水冷却装置，借助于该二次水冷却装置，可冷却空气/水热交换器内的冷 却介质。淡水或水/乙二醇的混合物可有利地用作为空气/水热交换器的冷却介质。 制动电阻较佳地设计成绝热的能量消耗。为了满足制动电阻在舰艇上布置时鉴于其振动而提出的各种要求形式，制 动电阻可构造成在2至13.2Hz的振动频率范围内并在+ /— lmm的振动位移幅 值下，以及较佳地也在13.2至100Hz的振动频率范围内，并在0.7g的振动峰 值力卩速度下而寸振(vibrationsfest)。
较佳的是，在制动电阻的金属外壳的一侧上， 一电缆接头箱固定在金属外 壳的外壳框架上，该电缆接头箱基本上用于制动电阻的电力电缆的连接。 一插座板较佳地设置在电缆接头箱的底板上，用来引入电力电缆。 在电缆接头箱内设置用于电力电缆的电缆连接之用的接线片。 较佳地，制动电阻的金属外壳内设置一个最好是两个加热装置。 此外，在电缆接头箱内合适地还布置另一加热装置。一单独的电缆接头箱部分用于加热装置的连接，该电缆接头箱部分较佳地 布置在为电力电缆设置的区域上方，布置在电缆接头箱内或其上。为了避免例如从空气/水热交换器流出的水造成的损坏，最好在制动电阻的 外壳框架底部上布置一用于水泄漏的泄露探头，它的连接布置在一控制接头箱 部分内。为了最大可能地排除制动电阻或其金属外壳内的过热，在制动电阻的金属 外壳内最好靠近空气/水热交换器布置至少一个较佳地为两个温度探头，它的 连接布置在一控制接头箱部分内。
下面参照附图依据实施例来详细地描述本发明。其中图1示出根据本发明的船舶动力装置的制动电阻的第一实施例的立体图；图2示出图l所示制动电阻的前视图；图3示出图l所示制动电阻的侧视图；图4示出图1所示制动电阻的固定框架的俯视图；图5示出图1所示制动电阻的电缆终端接头箱的内部视图；图6示出图l所示制动电阻的电路图；图7示出根据本发明的船舶动力装置的制动电阻的另一实施例的立体图； 图8示出图7所示制动电阻的前视图； 图9示出图7所示制动电阻的侧视图；图IO示出图7所示制动电阻的电缆终端接头箱的内部视图； 图11示出图7所示制动电阻的电路图。
具体实施方式
图1至6所示的制动电阻1的第一实施例是一船舶动力装置的组成部分， 此外还有一发电装置、发出的电能所馈入的船舶电网以及一电力推进装置也属 于该船舶动力装置，所述电力推进装置通过船舶电网进行供电。在相应地操纵装备有船舶动力装置的舰艇时，该制动电阻1用来制动电力 推进装置。制动电阻1具有一金属外壳2，该外壳实施为IP44保护形式。 属于该金属外壳2有一外壳框架3，墙板4例如用螺钉紧固在该外壳框架3上。墙板4构造成绝热并用不锈钢板制成。此外，该金属外壳2设置有一底板侧固定框架5，金属外壳2借助于该固 定框架5可固定在甲板底板上。金属外壳的外壳框架3和固定框架5可采取热 浸镀锌或热镀锌。制动电阻1的金属外壳2表面不涂颜色。如同金属外壳2的墙板4一样，制动电阻1的工作电阻部分也由不锈钢构成。在图1至6所示制动电阻1的实施例中，制动电阻1具有一电阻块6，如 图6中特别所示地，两个分电阻7和8属于该电阻块6，它们由蜿蜒形状的电 阻元件组成，并且彼此串联地连接。该两个分电阻7、 8在一端处或在零点处 彼此连接，这从图6中同样清楚地可见。电阻块6布置在制动电阻1的金属外壳2内，并且设计成绝热的能量消耗。 在能耗最大时，制动电阻1将达到55(TC的温度，其时，在IO分钟的冷却时 间内，热量从金属外壳2内导出。一布置在制动电阻1的金属外壳2内的空气/水热交换器9用于此目的，该 热交换器在所示实施例中实施为单管的结构形式，并经接管IO、 ll连接到一 在图中未示出的外部二次的水冷却装置。该空气/水热交换器9用不锈钢1.4571 制成。淡水或水/乙二醇的混合物可用作为空气/水热交换器的冷却介质。冷却 介质的公称流量为250 1/min，入口温度在5'C和43'C之间的范围内。冷却介 质的最小流量为230 1/min，压降约为16kpa，运行压力小于5巴，试验压力为10巴，冷却介质的平均温升小于20K，冷却介质的最大温升小于50K，环境 温度最大为60°C，最小为5°C。制动电阻1的设计应考虑到舰艇上的装入空间，其时，在所示实施例中， 其耐振性应确保以下的振动要求—在+ /—1!11111的振动位移幅值下，振动频率范围为2至13.2Hz;一在0.7g的振动峰值加速度下，振动频率范围为13.2至100Hz。根据DIN1.4539的NiCrMo 25-20-5特别适合作为用于制动电阻1的电阻块 的材料。在制动电阻1的金属外壳2的一侧上， 一电缆接头箱12固定在金属外壳2 的外壳框架3上。对于电力电缆的导入，在所示实施例中，这里是指三个单相 电缆， 一插座板13设置在电缆接头箱12的底板上。电缆连接借助于接线片 14实现在电缆接头箱12内，接线片实施为镀镍铜并具有50X10mm的尺寸。在所示的制动电阻1实施例中，两个加热装置15设置在金属外壳2内，加 热装置以240V供电电压60Hz频率工作，各具有100W的功率。在电缆接头箱12内还设置另一个加热装置16，其同样以240V供电电压、 60Hz频率工作，并具有50W的功率。对于加热装置15、 16以及对于其连接，设置了一单独的电缆接头箱部分 17，其布置在电缆接头箱12的上部区域内。在金属外壳2的下部区域内布置了一个泄漏探头18，借助于该探头可以获 悉到水的泄漏。泄漏探头18的连接设置在电缆接头箱12上部区域内的也起作 为控制接头箱部分的电缆接头箱部分17内。在空气/水热交换器9附近，两个温度探头19较佳地是PT100温度元件安 装在制动电阻1的金属外壳2内。借助于该温度探头19，可测量到金属外壳2 内制动电阻1的电阻块6的电阻元件上方的空气温度。基于该温度测量，虽然 可不需防止制动电阻1的过热，但温度探头19可显示出金属外壳2内的温度， 其时基于该显示可检査制动电阻的冷却时间是否足够。温度探头19的连接设置在电缆接头箱12上部区域内的也起作为控制接头 箱部分的电缆接头箱部分17内。根据图7至11所显示的制动电阻1的另一实施例与上述的特别不同之处在
于，如从图ll清晰地得知，两个电阻块6设置在金属外壳2内，其时，电阻块6的基本结构对应于基于图1至6所描述的实施例中的结构。代替第一实施例中的2X5.5欧姆(Ohm)，本电阻值在20"C时为4X7.2欧姆，在550"C时的电阻值对应于4X8.93欧姆，代替2X6.82欧姆。冷却时间为15或45分钟，其时，规定冷却介质的公称流量为285 1/min，冷却介质最小流量为250 1/min。冷却介质的平均温升在20K以下，冷却介质的最大温升在50K以下。最大环境温度不超过70。C。
权利要求
1.一种带有发电装置和电力推进装置的船舶动力装置，电能借助于发电装置馈送到船舶电网内，电力推进装置通过船舶电网用电力供电并具有制动装置(1)，其特征在于，电力推进装置的制动装置(1)构造成制动电阻(1)。
2. 如权利要求l所述的船舶动力装置，其特征在于，其制动电阻(1)设计成安装在舰艇上。
3. 如权利要求2所述的船舶动力装置，其特征在于，其制动电阻(1)具 有带有外壳框架(3)、且最好是带有可用螺钉连接在外壳框架(3)上的墙板(4)的金属外壳(2)。
4. 如权利要求3所述的船舶动力装置，其特征在于，制动电阻(1)的金 属外壳(2)具有底板侧的固定框架(5)，用来将制动电阻(1)安装在甲板 底板上。
5. 如权利要求4所述的船舶动力装置，其特征在于，制动电阻(1)的金 属外壳(2)的外壳框架(3)和固定框架(5)进行热浸镀锌或热镀锌。
6. 如权利要求3至5中任何一项所述的船舶动力装置，其特征在于，制 动电阻(1)的工作电阻部分以及墙板(4)用不锈钢构造。
7. 如权利要求3至6中任何一项所述的船舶动力装置，其特征在于，制 动电阻(1)的金属外壳(2)以IP44保护形式构造。
8. 如权利要求1至7中任何一项所述的船舶动力装置，其特征在于，其 制动电阻(1)具有至少一个电阻块(6)、或两个电阻块(6)，其中，每个 电阻块(6)具有两个分电阻(7、 8)，它们在一端或一零点处互相连接。
9. 如权利要求8所述的船舶动力装置，其特征在于，制动电阻(1)的每 个电阻块(6)的电阻工作部分构造成蜿蜒形状的电阻元件，并串联地与两个 分电阻(7、 8)连接。
10. 如权利要求8或9所述的船舶动力装置，其特征在于，根据DIN1.4539 的NiCrMo 25-20-5用作为电阻材料。
11. 如权利要求3至IO中任何一项所述的船舶动力装置，其特征在于，制 动电阻(1)具有用冷却用的空气/水热交换器(9)，该空气/水热交换器布置 在金属外壳(2)内。
12. 如权利要求11所述的船舶动力装置，其特征在于，制动电阻(1)的 空气/水热交换器(9)构造成单管结构形式。
13. 如权利要求11或12所述的船舶动力装置，其特征在于，布置在金属 外壳(2)内的空气/水热交换器(9)用根据DIN 1.4571的不锈钢制成。
14. 如权利要求11或12所述的船舶动力装置，其特征在于，布置在金属 外壳(2)内的空气/水热交换器(9)用材料CuNilOFe制成。
15. 如权利要求11至13中任何一项所述的船舶动力装置，其特征在于， 制动电阻(1)的布置在金属外壳(2)内的空气/水热交换器(9)连接到外部 的二次水冷却装置。
16. 如权利要求11至13和15中任何一项所述的船舶动力装置，其特征在 于，淡水或水/乙二醇的混合物可用作为空气/水热交换器(9)的冷却介质。
17. 如权利要求1至16中任何一项所述的船舶动力装置，其特征在于，制 动电阻(1)设计成绝热的能量消耗。
18. 如权利要求1至17中任何一项所述的船舶动力装置，其特征在于，制 动电阻(1)在2至13.21^的振动频率范围内并在+ /—lmm的振动位移幅值 下保持耐振。
19. 如权利要求1至18中任何一项所述的船舶动力装置，其特征在于，制 动电阻(1)在13.2至100Hz的振动频率范围内并在0.7g的振动峰值加速度 下保持耐振。
20. 如权利要求3至19中任何一项所述的船舶动力装置，其特征在于，在 制动电阻(1)的金属外壳(2)的一侧上，电缆接头箱(12)固定在金属外壳(2)的外壳框架(3)上。
21. 如权利要求20所述的船舶动力装置，其特征在于，插座板(13)设置 在电缆接头箱(12)的底板上，用来引入电力电缆。
22. 如权利要求20或21所述的船舶动力装置，其特征在于，在电缆接头 箱(12)内设置用于电缆连接之用的接线片(14)。
23. 如权利要求3至22中任何一项所述的船舶动力装置，其特征在于，制 动电阻(1)的金属外壳(2)内设置一个、最好是两个加热装置(15)。
24. 如权利要求20至23中任何一项所述的船舶动力装置，其特征在于， 在电缆接头箱(12)内布置加热装置(16)。
25. 如权利要求20至24中任何一项所述的船舶动力装置，其特征在于， 单独的电缆接头箱部分(17)用于加热装置(15、 16)的连接，该电缆接头箱 部分布置在用于电力电缆连接的电缆接头箱(12)上方。
26. 如权利要求20至25中任何一项所述的船舶动力装置，其特征在于， 在制动电阻(1)的外壳框架(3)底部上布置用于水泄漏的泄露探头(18)， 它的连接布置在控制接头箱部分(17)内。
27. 如权利要求20至26中任何一项所述的船舶动力装置，其特征在于， 在制动电阻(1)的金属外壳(2)内最好靠近空气/水热交换器(9)布置至少 一个、较佳地为两个温度探头(19)，其连接布置在控制接头箱部分(17)内。
全文摘要
一种与投入使用的POD-驱动装置相关联的船舶动力装置具有一发电装置和一电力推进装置，电能借助于发电装置馈送到船舶电网内，电力推进装置通过船舶电网用电力供电，其具有一制动装置(1)。为了改进船舶动力装置的电力推进装置的制动特性，本发明建议电力推进装置的制动装置(1)构造成制动电阻(1)。
文档编号B60L7/02GK101148148SQ20071010927
公开日2008年3月26日 申请日期2007年5月28日 优先权日2006年9月20日
发明者彼得·格雷弗 申请人:施尼温特有限两合公司