Schiffsantrieb mit Rudergondel
Dr. techn. Wiss. Prof. Alexander Rubinraut
Es ist bekannt der Schiffsantrieb mit der Rudergondel, innerhalb welcher sich ein Elektromotor befindet, der die Schiffsschrauben in Drehung versetzt. Doch bekannte Konstruktion des Schiffsantriebs hat bestimmte Mängel. Wichtigste sind, dass der niedrige Wirkungsgrad der Triebwerke, der 70 % nicht übersteigt ist. Noch andere Mangel der bekannten Konstruktion ist ihr großes Gesamtmaß und die Masse des Elektromotors.
Um diese Nachteile zu überwinden, schlägt Autor vor, in der Rudergondel des Schiffes die Triebwerke in der Form zweier gleichachsiger Schiffsschrauben entgegengesetzter Drehrichtung montieren. Die Haupteigenschaft dieses Triebwerks ist die Vermeidung des Energieaufwands für das Drehen des Wasserstroms. Dank der Reduzierung der hydraulischen Verluste steigert sich der Wirkungsgrad des Schiffsantriebs auf 15 % im Vergleich zur Einzelschiffsschraube. Der Elektroantrieb der gleichachsigen Schiffsschrauben entgegengesetzter Drehrichtung wird mit Hilfe eines Elektromotors mit doppelter Drehung verwirklicht, der an die Horizontalachse der Gondel angeordnet ist.
Die vorgeschlagene Konstruktion des Schiffsantriebs mit der Rudergondel erlaubt somit eine wesentliche Kraftstoffeinsparung und eine Steigerung der Leistung in Bezug auf eine Volumeneinheit der Rudergondel zu verwirklichen.
Das Hauptmerkmal des Elektromotors mit doppelter Drehung besteht darin, dass dank der Drehung der Rotoren gegeneinander und der Steigerung der Frequenz der elektromotorischen Kraft in der Ankerwicklung, das Gesamtmaß und die Masse des Elektromotors im Vergleich zur traditioneller Konstruktion auf die Hälfte verringert wird.
Der Elektromotor mit doppelter Drehung wird über den Frequenzwandler an den Elektrogenerator angeschlossen. Der Generator und der Frequenzwandler sind in den Heckbereich innerhalb des Schiffsrumpfs angeordnet. Der Elektromotor hat drei Rotoren: zwei äußere und einen inneren, der sich in entgegengesetzter Richtung bewegt. Der innere Rotor, der an der inneren Welle befestigt ist, dreht zwei Schiffsschrauben – die vordere Bugschiffsschraube und die Heckschiffsschraube, die an die Horizontalachse der Gondel an ihren beiden Enden montiert sind. Der äußere rechte Rotor, der an der rechten äußeren Welle angebracht ist, dreht die hintere Bugschiffsschraube und der äußere linke Rotor, der an der linken äußeren Welle angebracht ist, dreht die vordere Heckschiffsschraube.
Der Anker des Elektromotors hat zwei Rotoren mit zwei Beschickungskörpern, die an der inneren Welle angebracht sind. In jedem Beschickungskörper befindet sich eine Dreiphasenwicklung des Ankers der traditionellen Konstruktion.
Ein Bugantrieb einer Gondel besteht aus einer vorderen Schiffsschraube und einer hinteren Schiffsschraube. Ein Heckantrieb der Gondel hat eine vordere Schiffsschraube und eine hintere Schiffsschraube. Die Flügel jeder Schiffsschraube sitzen an ihrer Nabe. Die Naben der Schiffsschraube und werden an einer inneren Welle angebracht. Die Nabe der Schiffsschraube ist an einer Hohlwelle angebracht und die Nabe der Schiffsschraube an einer Hohlwelle. Am anderen Ende der Hohlwelle befindet sich ein rechter äußerer Rotor und am Ende der Hohlwelle befindet sich ein linker äußerer Rotor. Der Anker des Elektromotors besteht aus zwei inneren Rotoren – dem rechten und dem linken mit jeweils einer Wicklung und in Form einer Dreiphasenwicklung.
Die Änderung der Bewegungsrichtung der Gondeltriebwerke und die Regelung ihrer Drehfrequenz werden mit Hilfe des Frequenzwandlers des Systems der Elektrobewegung des Schiffes verwirklicht.
Es ist vorgeschlagen, der mit einer unter dem Heck angeordneten, unbeweglichen oder eine Ruderfunktion erfüllenden drehbaren Gondel, innerhalb der ein Elektromotor zum Antrieb von koaxialen gegenläufigen Schiffsschrauben an beiden Gondelenden angeordnet ist, wobei der Elektromotor zwei um eine horizontale Achse drehbare, innere Rotoren aufweist, die mit den in Bezug auf die Gondel äußeren Schiffsschrauben verbunden sind, und die inneren Rotoren jeweils von einem äußeren, gegenläufigen Rotor des Elektromotors topfförmig umgeben sind, wobei jeder äußere Rotor über eine Hohlwelle mit einer in Bezug auf die Gondel inneren Schiffsschraube verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden inneren Rotoren auf einer horizontalen, durchgehenden, inneren Welle mit Abstand zueinander angeordnet sind, wobei die Hohlwellen koaxial zu dieser Welle angeordnet sind und die Wellenenden der Welle die äußeren Schiffschrauben aufnehmen, die inneren und äußeren Rotoren des Elektromotors mit Wicklungen versehen sind und auf der Welle zwischen den inneren Rotoren ein Schleifkontakt zur Stromzuführung zu den inneren Rotoren angeordnet ist.