[發明專利]用于船的推進裝置及用于運行推進裝置的方法

在審

• 申請號: 201980064039.0
• 申請日: 2019-09-17
• 公開（公告）號: CN112789217A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 謝爾蓋·貝伊塞爾;索菲·朱利安娜·施圖茨
• 申請（專利權）人: 西門子能源全球有限兩合公司
• 主分類號: B63H5/07
• 分類號: B63H5/07
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;劉剛

本發明涉及一種用于船(2)的推進裝置(1)，所述推進裝置具有吊艙殼體(3)和支柱(4)，其中吊艙殼體(3)可借助于支柱(4)緊固在船(35)的船身(5)上，其中吊艙殼體(3)設置用于容納電動機(6)，其中電動機(6)設置用于驅動螺旋槳(7)，其中推進裝置(1)具有第一承載結構(8)和第二承載結構(9)，其中第一承載結構(8)比第二承載結構(9)更寬。在用于運行推進裝置(1)的方法中產生流動速度，所述流動速度減少水對開口(22，23，26，27)的穿流。

技術領域

本發明涉及一種用于船的推進裝置，所述推進裝置具有：吊艙殼體；設置在吊艙殼體中的電動機，所述電動機具有定子和轉子，所述轉子與電動機的旋轉軸線同軸地設置；以及吊艙支柱(支柱)，吊艙殼體可經由所述吊艙支柱與船身可旋轉地連接。本發明還涉及一種具有這種推進裝置的船。這種推進裝置也可以稱為吊艙推進器或POD或方位推進裝置。

背景技術

這種電吊艙推進器在船中或一般在水運工具中例如用作推進單元，其中吊艙推進器通常處于船身外并且處于水平面下方、尤其處于海水中并且驅動螺旋槳。如所考慮的，這種吊艙推進器也以名稱POD推進器已知，并且通常具有兆瓦范圍內、尤其大于5MW的電功率。在此，在這種電吊艙推進器中，應以適當的形式引走電機的損耗熱量，以便在運行期間將電機保持在恒定且可接受的溫度水平上。水運工具的其他實例是筏、海上鉆井平臺、潛水艇等。與水運工具的尺寸和吊艙推進器的用途相關地，也可以使用小于5MW的電功率。

定子的散熱例如經由殼體的表面通過對流來實現。定子板疊例如收縮到殼體中，由此確保良好的熱傳遞。為此，殼體應具有足夠良好的導熱性。但是，因為電機殼體在水中(在咸海水中的航運中)運行，所以同樣需要足夠的耐腐蝕性。

從EP 2 824 806中已知一種用于船的推進裝置，所述推進裝置具有推進吊艙。推進吊艙經由支柱與船的船身連接。在推進吊艙中存在推進馬達，所述推進馬達可經由支柱中的冷卻裝置冷卻。

從EP 2 824 028 B1中已知一種船的推進單元、尤其船的方位推進單元。推進單元具有設置在船的船身下方的殼型結構。電動機設置用于使螺旋槳軸旋轉。殼型結構具有支撐部段，所述支撐部段具有與殼型結構的馬達殼體部段直接連接的下端部和與船的船身連接的上端部。在殼型結構的支撐部段與馬達殼體部段的柱形部段的柱形的外面之間設有至少一個進行支撐的金屬板。當水包圍殼型結構時，至少一個進行支撐的金屬板的不僅第一側面而且第二側面與水接觸。

從EP 0 590 867 A1中已知一種用于船的推進單元，其中推進單元具有帶有電動機的吊艙，所述吊艙經由支柱可旋轉地緊固在船身上。為了冷卻電動機，設有在支柱中設置的冷卻管路，所述冷卻管路延伸直至船身的內部中，在那里設有用于對處于冷卻管路中的冷卻介質進行再冷卻的熱交換器。在船身中，除了調節單元或方位模塊之外，還設置有由外部通風器和空氣冷卻器/水冷卻器構成的單獨的冷卻模塊，其中冷卻空氣經由連接支柱中的冷卻管路導向至推進馬達。

對于他勵同步電機和異步電機，尤其也在轉子處產生損耗。在永磁同步電機中，在升高的溫度的情況下，磁體逐漸退磁。轉子從環境、尤其定子(例如通過：輻射、熱傳導、對流等)中獲得其熱量。轉子也通過空氣或軸承處的摩擦被加熱，并且最后尤其不暴露于定子繞組的交變磁場，所述交變磁場引起轉子中的AC損耗。對于所述電機類型中的每個電機類型，應限制轉子溫度。然而，在被動的水套冷卻時，轉子的冷卻不是很好。因此可以實現，電動機的構造尺寸由于其而由轉子溫度確定。也就是說，如果轉子被更好地冷卻，則可以減小電機。從所述減小中將得出顯著的優點，尤其當可以減小直徑時，因為由此可以改進流體動力學的效率。如果可以更好地冷卻定子，則也實現改進轉子或定子的散熱問題。定子的改進的冷卻引起轉子也不太強烈地變熱。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于船的推進裝置、尤其吊艙推進器的改進的冷卻構思。根據權利要求1所述的推進裝置和在根據權利要求14所述的方法中實現所述目的的解決方案。例如根據權利要求2至13得出本發明的設計方案。