DE1756599C3

DE1756599C3 - Electric swell follower

Info

Publication number: DE1756599C3
Application number: DE19681756599
Authority: DE
Inventors: Georg 2000 Hamburg Petzold
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Filing date: 1968-06-14
Publication date: 1976-12-09

Description

Es sind elektrische Seegangsfolgeeinrichtungen bekannt, bei denen die Erregung eines in Leonard-Schaltung gespeisten, einzigen Windenmotors zusätzlich in Abhängigkeit von den positiven oder negativen Änderungen der Grundlast verstellt wird (DT-AS 12 42 830). Die dabei nötigen zusätzlichen Schaltungseinrichtungen bedingen einen sehr großen Aufwand. There are known electrical sea state followers, in which the excitation of a single winch motor fed in a Leonard circuit is additionally in Depending on the positive or negative changes in the base load is adjusted (DT-AS 12 42 830). The additional circuit devices required in this case require a great deal of effort.

Demgegenüber betrifft die Erfindung eine Seegangsfolgeeinrichtung für Winden, insbesondere Bootswinden, mit einem Hauptwindenmotor und einem zusätzlichen Seegangsfolgemotor. Hier wurde seither der Hauptwindenmotor meistens elektrisch, der Seegangsfolgemotor immer hydraulisch betrieben. Dieser hydraulische Antrieb verursacht großen Aufwand, hat einen schlechten Wirkungsgrad und ist insbesondere wegen der temperaturbedingt unterschiedlichen Viskosität der Hydraulikflüssigkeit störanfällig. Bei elektrischem Antrieb des Hauptwindenmotors ist darüber hinaus das Nebeneinander zweier Antriebssysteme unvorteilhaft.In contrast, the invention relates to a sea state follower device for winches, in particular boat winches, with a main winch motor and an additional sea state follower motor. The Main winch motor mostly electric, the sea state following motor always operated hydraulically. This hydraulic one Drive causes a lot of effort, has a poor efficiency and is special prone to failure due to the temperature-related different viscosity of the hydraulic fluid. With electrical The main winch motor is also driven by two drive systems next to each other unfavorable.

Die Verwendung eines elektrischen Motors als Seegangsfolgemotor mußte einem Fachmann seither als ausgeschlossen erscheinen, weil die schnellen Bewegungsänderungen der Last, beispielsweise eines im Seegang bewegten Bootes, ein besonders geringes Trägheitsmoment aller sich drehenden Teile der Winde und insbesondere ihres Antriebs verlangen. Ein Elektromotor hat jedoch gegenüber einem Hydraulikmotor bei gleicher Nenndrehzahl ein höheres Schwungmoment. The use of an electric motor as a sea state follower motor had to be a specialist since then appear to be excluded because the rapid changes in movement of the load, for example an im A rough sea of a moving boat, a particularly low moment of inertia of all rotating parts of the winch and especially their drive. However, an electric motor has compared to a hydraulic motor a higher moment of inertia at the same nominal speed.

Die Erfindung will unter Überwindung dieser Schwierigkeiten eine rein elektrisch betriebene Seegangsfolgeeinrichtung angeben. Dies wird bei einer Seegangsfolgeeinrichtung der obengenannten Art dadurch erreicht, daß der Seegangsfolgemotor ein in Konstantstromschaltung betriebener, konstant fremderregter Gleichstrommotor ist, der gegenüber der Trommel der Winde eine etwa zehnfach höhere Nenndrehzahl hat und über ein Untersetzungsgetriebe an die Trommel angekuppelt ist.The invention aims at overcoming these difficulties, a purely electrically operated sea state follower device indicate. This is the case with a sea state follower device of the type mentioned above achieved that the sea state follower motor is operated in a constant current circuit, constantly separately excited direct current motor, compared to the The winch drum has a nominal speed about ten times higher and has a reduction gear is coupled to the drum.

Die Erfindung geht davon aus, daß das Schwungmoment des Läufers eines Elektromotors bei gegebener Nennleistung mit steigender Nenndrehzahl abnimmt. Der Anwendung dieser Tatsache bei einem Seegangsfolgemotor schien jedoch seither entgegenzustehen, daß bei steigender Nenndrehzahl dieses Motors ein Untersetzungsgetriebe mit immer größerem Untersetzungsverhältnis und daher größerem Gewicht und größerem Schwungmoment seiner sich drehenden Teile erforderlich wird, so daß die Verringerung des Schwungmomentes des Elektromotors durch die Erhöhung des Schwungmomentes im Getriebe unvorteilhafterweise mehr als ausgeglichen werden könnte. Mit der ίο Erfindung wurde jedoch erkannt, daß die Wahl eines bestimmten Untersetzungsverhältnisses für das ohnehin vorhandene Getriebe vorteilhaft ist, da erst bei größeren Werten des Untersetzungsverhältnisses von etwa 25 :1 und darüber das gesamte Schwungmoment von Elektromotorläufer und Getriebeteilen stark ansteigt Es wurde gefunden, daß ein Optimum des Untersetzungsverhältnisses etwa bei 10:1 liegt.The invention assumes that the moment of inertia of the rotor of an electric motor at a given Nominal power decreases with increasing nominal speed. Applying this fact to a sea state follower engine However, since then it seemed to be opposed to the fact that with increasing rated speed this motor would turn on Reduction gear with ever larger reduction ratio and therefore greater weight and larger moment of inertia of its rotating parts is required, so that the reduction of Inertia of the electric motor due to the increase in the moment of inertia in the gearbox, which is disadvantageous more than could be compensated for. With the ίο invention it was recognized, however, that the choice of a certain reduction ratio for the already existing gear is advantageous because only at larger values of the reduction ratio of about 25: 1 and above the total moment of inertia of electric motor rotor and gear parts increases sharply It has been found that an optimum of the Reduction ratio is around 10: 1.

Die Konstantstromschaltung des verwendetenThe constant current circuit of the used

Gleichstrommotors bei dessen konstanter Fremderregung bewirkt, daß dieser Seegangsfolgemotor ständig mit maximalem Moment betrieben wird und daß mit ihm daher jederzeit hohe Beschleunigungen erzielt werden können, ohne daß bis zum Einsetzen des Beschleunigungsvorganges durch trägheitsbehaftete Regelvorgänge Zeit verloren wird.DC motor with its constant external excitation causes this sea state follower motor constantly is operated with maximum torque and that therefore high accelerations are achieved with it at all times can be without being affected by inertia until the onset of the acceleration process Control operations time is lost.

Zur Ausführung der Konstantstromschaltung des Gleichstrommotors ist vorgesehen, daß der Gleichstrommotor aus einem Wechselstromnetzes über einen gesteuerten Gleichrichter gespeist ist. Damit ist eine einfache und sichere Speisung gewährleistet, die es gestattet, bei generatorischem Betrieb des Motors Rückleistung an das Speise-Wechselsstromnetz abzugeben. To implement the constant current circuit of the direct current motor, it is provided that the direct current motor is fed from an alternating current network via a controlled rectifier. That’s a simple and safe supply is guaranteed, which allows the motor to operate in generator mode Return power to the alternating current supply network.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Ausbildung gemäß der Erfindung dargestellt.In the drawing, an embodiment of the training according to the invention is shown.

Diese zeigt schematisch als wesentliche Teile einer Winde die Windentrommel 1, das Getriebe 2, den elektrischen Hauptwindenmotor 3 und den Seegangsfolgemotor 4. Das Getriebe 2 weist zwischen der Eingangswelle, an die der Seegangsfolgemotor 4 angekuppelt ist, und der Ausgangswelle eine Untersetzung von 10:1 auf. An dem von der Windentrommel 1 aufgenommenen Seil hängt über eine lose Rolle 5 ein Haken 6. Dieser mag an einem zu Wasser gelassener. Rettungsboot eingehakt sein. Auch beim Heben des Rettungsbootes im Seegang muß der Haken 6 dessen Bewegungen folgen, das heißt, er muß ständig nach unten belastet bleiben, um nicht auszuhaken. Dazu dient bei stehendem Hauptwindenmotor 3 der Seegangsfolgemotor 4. Dieser ist ein elektrischer Gleichstrommotor, dessen Erregerfeldspule 7 konstant fremdgespeist ist und der in Konstantstromschaltung betrieben ist. Sein Ankerstrom wird in bekannter Weise derart konstant gehalten, daß der Motor 4 über eine steuerbare Gleichrichterbrücke 8 aus einem nicht gezeigten Wechselstromnetz gespeist ist und daß ein Regler 9 in Abhängigkeit von dem mittels eines Stromtransformators 10 gemessenen Istwert des Ankerstromes diesen verstellt. Drosseln 11 sind vorgesehen, um Oberschwingungen vom Wechselstromnetz fernzuhalten. Bei der Gleichrichterbrücke 8 kann es genügen, wenn nur ein Zweig steuerbar ist. Die Steuerung des zweiten Zweiges ist daher nur gestrichelt angedeutet.This shows schematically as essential parts of a winch the winch drum 1, the gear 2, the electric main winch motor 3 and the sea state follower motor 4. The transmission 2 has between the Input shaft to which the sea state follower motor 4 is coupled, and the output shaft a reduction from 10: 1. A loose pulley 5 is attached to the rope taken up by the winch drum 1 Hook 6. This one likes a submerged one. Be hooked into the lifeboat. Even when lifting the Lifeboat in rough seas, the hook 6 must follow its movements, that is, it must constantly follow stay loaded down so as not to endure. When the main winch motor 3 is at a standstill, the sea state follower motor is used for this 4. This is an electric direct current motor whose field coil 7 is constantly externally fed and which is operated in constant current circuit. Its armature current is so in a known manner kept constant that the motor 4 via a controllable rectifier bridge 8 from a not shown AC mains is fed and that a controller 9 depending on the means of a current transformer 10 measured actual value of the armature current adjusts this. Chokes 11 are provided to avoid harmonics away from the AC power grid. In the rectifier bridge 8, it may be sufficient if only one Branch is controllable. The control of the second branch is therefore only indicated by dashed lines.

Die Stromregelung kann auch durch eine zusätzliche, bekannte Spannungsregelung ergänzt sein.The current regulation can also be supplemented by an additional, known voltage regulation.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Sea state follower for winches, in particular Boat winches, with a main winch motor and an additional sea state follower motor, characterized in that the sea state follower motor (4) is a constant current circuit operated, constantly separately excited DC motor, which is opposite the drum (1) of the winch has an approximately ten times higher nominal speed and via a reduction gear (2) to the drum (1) is coupled.

2. Sea state follower according to claim 1, characterized in that the direct current motor is fed from an alternating current network via a controlled rectifier (8).