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Title:
ELECTRIC ACTUATING DRIVE SYSTEM OF A NACELLE FOR DRIVING A FLOAT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/025518
Kind Code:
A1
Abstract:
In an electric actuating drive system (30) of a nacelle (13) for driving a float, the nacelle (13) can be rotated via a shank (1) and a transmission (7,8,8λ) by means of at least two electric actuating motors (9, 10, 16, 17, 18, 19), wherein a control unit (28) is provided for bracing the transmission (7,8,8λ). The torque for bracing purposes is limited at least in the case of one actuating motor (9, 10, 16, 17, 18, 19), wherein the torque changes in the case of one electric actuating motor (9, 10, 16, 17, 18, 19), wherein the torque is constant at least in the case of one further electric actuating motor (9, 10, 16, 17, 18, 19).

Inventors:
REINERS JAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/070950
Publication Date:
February 07, 2019
Filing Date:
August 02, 2018
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
International Classes:
B63H5/125
Domestic Patent References:
WO1989005262A11989-06-15
WO2002047973A12002-06-20
WO2004108523A12004-12-16
WO2000015495A12000-03-23
WO1989005262A11989-06-15
Foreign References:
EP2905219A12015-08-12
JP2011093350A2011-05-12
EP1341693B22013-07-31
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Claims:
Patentansprüche

1. Elektrisches Stellantriebssystem (30) einer Gondel (13) zum Antrieb eines Schwimmkörpers, wobei die Gondel (13) über einen Schaft (1) und ein Getriebe (7,8,8λ) mittels zumindest zwei elektrische Stellmotore (9,10,16,17,18,19) drehbar ist, mit einer Kontrolleinheit (28) zur Verspannung des Getriebes (7,8,8') . 2. Elektrisches Stellantriebssystem (30) nach Anspruch 1, wobei die Kontrolleinheit (28) eine Vielzahl von Ausgaben (31) von Sollwerten für die elektrischen Stellmotore (9,10,16,17, 18,19) aufweist, um das erforderliche Lastmoment auf die elektrischen Stellmotore (9,10,16,17,18,19) zu verteilen.

3. Elektrisches Stellantriebssystem (30) nach Anspruch 1 oder

2, wobei die Kontrolleinheit (28) eine Einstellung aufweist, welche einen zeitlichen Versatz eines Momentennulldurchganges (48) für unterschiedliche elektrische Stellmotore (9,10,16, 17,18,19) erreicht.

4. Elektrisches Stellantriebssystem (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Reihenfolge der elektrischen Stellmotoren (9,10,16,17,18,19) zum Vorzeichenwechsel des Drehmomentes vorgesehen ist.

5. Elektrisches Stellantriebssystem (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Kontrolleinheit (28) gleiche Soll¬ astkurven (35,36,37,38,39) für unterschiedliche elektrische Stellmotore (9,10,16,17,18,19) hat, welche zeitlich versetzt sind .

6. Elektrisches Stellantriebssystem (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Kontrolleinheit (28) zur Verspan- nung einen zeitlich begrenzten maximalen Betrag des Drehmomentes zumindest eines der elektrischen Stellmotore (9,10,16, 17,18,19) aufweist.

7. Verfahren zum Betrieb eines elektrisches Stellantriebssys¬ tem (30) einer Gondel (13) zum Antrieb eines Schiffes, wobei das elektrische Stellantriebssystem (30) mit einer Vielzahl von elektrischen Stellmotoren (9,10,16,17,18,19) und ein Ge- triebe (7,8,8λ) zum Drehen der Gondel vorgesehen ist, wobei mittels des elektrischen Stellantriebssystems das Getriebe (7,8,8λ) verspannt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei zumindest bei einem

Stellmotor (9,10,16,17,18,19) das Moment zur Verspannung be¬ grenzt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei sich bei einem elektrischen Stellmotor (9,10,16,17,18,19) das Drehmoment än- dert während zumindest bei einem weiteren elektrischen Stell¬ motor (9,10,16,17,18,19) das Drehmoment konstant ist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei bei Ausfall eines elektrischen Stellmotors (9,10,16,17,18,19) die Verspannung durch die verbleibenden elektrischen Stellmotoren (9,10,16,17,18,19) übernommen wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei bei einem Vorzeichenwechsel des Lastmomentes (40) nur ein im Be- trieb befindlicher elektrischer Stellmotor (9,10,16,17,18,19) lastmomentenlos betrieben wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei ein elektrisches Stellantriebssystem (30) nach einem der Ansprü- che 1 bis 6 verwendet wird.

Description:
Beschreibung

Elektrisches Stellantriebssystem einer Gondel zum Antrieb ei- nes Schwimmkörpers

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Stellantriebssystem einer Gondel, wobei mittels der Gondel ein Schwimmkörper, insbesondere ein Schiff, antreibbar ist.

Das elektrische Stellantriebssystem ist beispielsweise für einen, insbesondere elektrisch angetriebenen, Ruderpropeller eines Seeschiffes, der im Heckbereich an einem drehbaren Schaft unterhalb des Schiffsbodens angeordnet ist, vorgese- hen. Der Ruderpropeller weist dabei die Gondel auf. Das elektrische Stellantriebssystem ist beispielsweise auch für einen POD eines Seeschiffes, der im Heckbereich an einem drehbaren Schaft unterhalb des Schiffsbodens angeordnet ist, vorgesehen. Der POD weist dabei die Gondel auf. Das Seeschiff ist dabei ein Beispiel für einen Schwimmkörper. Weitere Bei ¬ spiele für einen Schwimmkörper sind ein U-Boot oder eine schwimmende offshore Förderplattform. Neben einem Seeschiff, wie ein Passagierschiff, eine Fähre oder ein Kreuzer sind auch weitere Schiffe wie ein Schlepper oder eine Barge Ein- satzmöglichkeiten. Zur Verstellung bzw. Drehung der Gondel kann ein elektrischer Stellantrieb bzw. ein elektrischer Stellmotor oder eine Vielzahl von elektrischen Stellantrieben bzw. elektrischen Motoren vorgesehen sein. Der elektrische Stellantrieb weist neben dem elektrischen Stellmotor auch ei- nen Stromrichter auf.

Ruderpropeller großer Schiffe werden durch Stellmotore bewegt, die im Allgemeinen als Hydraulikmotoren oder als elektrische Motoren ausgebildet sind. Hydraulikmotore haben den Nachteil, dass an den Übergangsstellen von den Hydrauliklei ¬ tungen zu den Motoren Undichtigkeiten auftreten können, insbesondere bei längerer Vibrationsbeanspruchung, wie sie bei Ruderpropellern vorliegt. Die benötigte Hydraulikanlage (Pum- pen und Motore) hat ein relativ hohes Gewicht und einen er ¬ heblichen Platzbedarf.

Die Verwendung eines elektrischen Stellmotors ist bereits aus der WO 00/15495 bekannt. Aus der WO 89/05262 ist weiterhin ein Ruderpropeller mit zwei Antriebsmotoren bekannt, die den Ruderpropeller über eine Scheibe mit Außenverzahnung drehen. Dabei weist der Antrieb der in der WO 89/05262 gezeigt ist und der wahlweise Hydraulik- oder Elektromotore haben kann, zwei Antriebsmotore auf.

Aus der EP 1 341 693 B2 ist eine Azimutverstellung von POD- Antrieben bekannt. Es ist ein Stellantrieb für einen, insbe ¬ sondere elektrisch angetriebenen, Ruderpropeller eines See- Schiffes, der im Heckbereich an einem drehbaren Schaft unterhalb des Schiffsbodens angeordnet ist, beschrieben, wobei der Schaft über zumindest zwei elektrische Stellmotore drehbar ist, die über Ritzel auf einen in Verbindung mit dem oberen Schaftteil stehenden Zahnkranz, vorzugsweise auf einen im In- neren des oberen Schaftteils angeordneten Zahnkranz, wirkend und dazu im Verbund Steuer- und regelbar ausgebildet sind.

Bei Mehrmotorenantrieben, die auf ein gemeinsames Getriebe arbeiten, wie z.B. Ritzel, welche in einen gemeinsamen Zahn- kränz greifen, besteht insbesondere bei geringer Belastung und bei einem Vorzeichenwechsel des Antriebsmomentes die Ge ¬ fahr, dass die Zahnflanken innerhalb des Getriebes häufig hin und her schlagen. Dadurch wird die Lebensdauer der Zahnräder und damit des gesamten Getriebes herabgesetzt. Die Motoren, also die Stellmotoren, können direkt oder über einzelne vorgelagerte Getriebe an das Sammelgetriebe gekuppelt sein.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es die Lebensdauer eines Ge ¬ triebes zu erhöhen.

Eine Lösung der Aufgabe ergibt sich bei einem elektrischen Stellantriebssystem nach Anspruch 1 und nach einem Verfahren zum Betrieb eines elektrischen Stellantriebssystem nach An- spruch 7. Beispielhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich nach den Ansprüchen 2 bis 6 bzw. 8 bis 12.

Bei einem elektrischen Stellantriebssystem einer Gondel ist die Gondel über einen Schaft und ein Getriebe mittels zumin ¬ dest zweier elektrischer Stellmotoren drehbar. Die Gondel dient dem Antrieb eines Schwimmkörpers. Beispiele für einen Schwimmkörper sind ein Schiff (z.B. ein Kreuzfahrtschiff, ein Containerschiff, ein Versorgungsschiff, ein Eisbrecher, etc.) oder eine Bohrinsel, eine Förderplattform, etc. Das elektrische Stellantriebssystem weist eine Kontrolleinheit zur Ver- spannung des Getriebes auf. Die Kontrolleinheit ist dabei ei ¬ ne Steuerung und/oder eine Regelung. Die Kontrolleinheit kann eine zentrale Einheit sein oder eine dezentrale Einheit, wel- che auf einer Vielzahl von Hardwareplattformen verteilt ist. Mittels der Kontrolleinheit kann Einfluss auf die Stellmoto ¬ ren genommen werden, welche durch Aufbau eines Momentes die Verspannung erzeugen können. Durch eine Verspannung, also eine Momentenverspannung für mehrere Antriebsmotoren, also von Stellmotoren, an einem gemeinsamen Sammelgetriebe, kann dessen Lebensdauer erhöht werden. Die Verspannung ist insbesondere durch die Versteilantriebe für eine Azimutsteuerung eines POD-Antriebes erziel- bar.

Ein Schlagen der Zahnflanken bei einem Getriebe kann durch die Momentenverspannung der Antriebsmotoren gegeneinander gelöst werden. Dieses Schlagen entsteht durch die Lose. Zur Elimination der Lose werden die Antriebe verspannt. Um die negativen Wirkungen der Getriebelose auszuschalten, können Antriebe z.B. gruppenweise gegeneinander verspannt werden. Ein von einer Drehzahlregelung angeforderte Stellmoment wird dazu beispielsweise über unterschiedliche Kennlinien in Mo- menten-Sollwerte für die Antriebs-Gruppen umgeschlüsselt.

Beispielsweise können die durch eine asymmetrische Momenten- Aufteilung bedingten Schwingungen zwischen den Antriebsgrup- pen durch Vorspannung und mechanische oder elektrische Dämpfung in vertretbaren Grenzen gehalten werden.

Die Momentenverspannung der einzelnen Antriebe kann durch ei- ne entsprechende Ansteuerung der Umrichter für die Antriebs ¬ motoren erreicht werden. Das beschriebene Konzept ermöglicht die Verwendung einer beliebigen Anzahl von Motoren zur Ver- spannung. Je mehr Motoren zu Verspannung gewählt werden, desto kleiner sind die hierfür vorzuhaltenden Momente.

In einer Ausgestaltung des elektrischen Stellantriebssystems weist die Kontrolleinheit eine Vielzahl von Ausgaben von Sollwerten für die elektrischen Stellmotore auf, um das erforderliche Lastmoment auf die elektrischen Stellmotore zu verteilen. Damit können die Stellmotore zumindest zeitweise unterschiedliche Sollwerte empfangen. Der Sollwert betrifft beispielsweise eine Drehzahl, ein Drehmoment, eine Position oder dergleichen. Die Kontrolleinheit ist insbesondere zur Ausführung von Regelungsaufgaben und/oder Steuerungsaufgaben vorgesehen.

Ein verwendetes Steuerungsprinzip basiert insbesondere auf dem Prinzip der kollaborierenden Kennlinien. Das heißt die einzelnen Motoren (Stellmotore) werden zumindest teilweise mit gegeneinander gerichtetem Drehmoment betrieben. Dieses Prinzip kann verfeinert werden. Hierzu kann zumindest einer der folgenden Aspekte realisiert werden:

• es wird nur ein geringes (insbesondere einstellbares) Moment für die Verspannung verwendet (z.B. 5% des Nennmomentes der Motoren) ;

• es wird eine beliebig wählbare Anzahl von Motoren

(gerade und ungerade Anzahl) gegeneinander verspannt;

• bei Ausfall eines Motors wird die Verspannung der

verbleibenden Motoren beibehalten, wobei die neue Aufteilung der Drehmomente während des laufenden Be ¬ triebes erfolgt;

• bei Ausfall eines Motors wird zur Verspannung ein

weiterer Motor zu den verbliebenen Motoren zur Ver- Spannung dazu genommen, wobei die weitere Aufteilung der Drehmomente während des laufenden Betriebes er ¬ folgt ;

• bei einem Vorzeichenwechsel des Lastmomentes wird das Drehmoment der Motoren nacheinander durch 0 gefahren und/oder

• bei einem Vorzeichenwechsel des Lastmomentes ist ma ¬ ximal ein Motor zur Zeit momentenlos bzw. wechselt eine Zahnflanke im Getriebe.

In einer Ausgestaltung des elektrischen Stellantriebssystems weist die Kontrolleinheit eine Einstellung auf, welche einen zeitlichen Versatz eines Momentennulldurchganges für unter ¬ schiedliche elektrische Stellmotore erreicht. Damit kann eine stetige Verspannung erreicht werden.

In einer Ausgestaltung des elektrischen Stellantriebssystems ist eine Reihenfolge der elektrischen Stellmotoren zum Vorzeichenwechsel des Drehmomentes vorgesehen. Die Reihenfolge kann beispielsweise von der Leistung der Stellmotore abhän ¬ gen, von der örtlichen Positionierung der Stellmotore und/ oder von deren Belastung. So wird ein definierter Zustand abhängig von Randbedingungen erreicht. In einer Ausgestaltung des elektrischen Stellantriebssystems weist die Kontrolleinheit gleiche Solllastkurven für unter ¬ schiedliche elektrische Stellmotore auf, wobei die Solllast ¬ kurven zeitlich versetzt sind. So ist eine kontinuierliche bzw. gleichmäßige Verspannung auch bei einem Übergang des Momentenvorzeichens möglich.

In einer Ausgestaltung des elektrischen Stellantriebssystems weist die Kontrolleinheit zur Verspannung einen zeitlich begrenzten maximalen Betrag des Drehmomentes zumindest eines der elektrischen Stellmotore auf. So kann eine Überlastung vermieden werden. In einer Ausgestaltung des elektrischen Stellantriebssystems wird nur ein kleiner Teil des verfügbaren Drehmomentes für die Momentenverspannung verwendet. Das volle Drehmoment der Antriebsmotore (Stellmotore) steht für die Last zur Verfü- gung. So ist eine Überdimensionierung der Antriebe nicht not ¬ wendig .

In einer Ausgestaltung des elektrischen Stellantriebssystems erfolgt die Aufteilung der Drehmomente der einzelnen Motoren zum Gesamtantriebsmoment bezüglich der Verspannung im Bereich einer Momentenumkehr zeitlich versetzt. Dies kann beispielsweise mit vier oder fünf Motoren an einem Getriebe erfolgen. Diese Art der Momentenaufteilung gilt sinngemäß für jede Anzahl einer Vielzahl von Motoren.

In einer Ausgestaltung des elektrischen Stellantriebssystems erfolgt eine Neuaufteilung der einzelnen Momente der Motoren durch die Kontrolleinheit im laufenden Betrieb bei Ausfall eines oder mehrere Motoren.

Durch einen zu erwartenden geringeren Getriebeverschleiß beim Einsatz des beschriebenen Stellantriebssystems bzw. beim Verfahren zu dessen Betrieb, können sich die Wartungsintervalle vergrößern, was zu einer Kosteneinsparung führt.

In Ausgestaltung des elektrischen Stellantriebssystems sind die Stellmotoren als permanent erregte elektrische Motoren (PEM) ausgebildet, die über Ritzel mit einem Zahnkranz in Verbindung stehen. Permanent erregte elektrische Motoren ha- ben den Vorteil, dass sie auch bei niedrigen Drehzahlen ein hohes Drehmoment abgeben können. So ist sehr vorteilhaft die Verwendung von relativ kleinen, platzsparenden Motoren möglich. In einer Ausgestaltung des elektrischen Stellantriebssystems sind die Stellmotore als Getriebemotore ausgebildet, wobei die Getriebe ein Ausgangsritzel aufweisen. So können vorteil ¬ haft gängige Drehstrommotore eingesetzt werden, wobei der zu- sätzliche Platzbedarf durch die Getriebe nicht sehr bedeutend ist. Sowohl bei der Verwendung von permanent erregten elektrischen Motoren als auch von üblichen Drehstrommotoren mit angeflanschten Getrieben, sind die elektrischen Stellmotoren insbesondere so klein, dass sie ohne größere Schwierigkeiten im Schaftoberteil angeordnet werden können. So ergibt sich eine erheblichere Reduzierung der Bauhöhe des Stellantriebs, so dass der Laderaum oberhalb der Ruderpropeller oder der PODs besser ausgenutzt werden kann.

In einer Ausgestaltung des elektrischen Stellantriebssystems sind die elektrischen Stellmotoren nach Kennlinien steuer- und/oder regelbar. So kann für die elektrischen Stellmotoren bei der Durchführung von Stellbewegungen ein Sanftanlauf rea- lisiert werden, wobei beispielsweise einer der Stellmotoren antreibend und der andere mit geringem Drehmoment bremsend wirkt .

Die Stellmotore weisen vorteilhaft Umdrehungszahl- und Dreh- richtungsmessgeräte auf. So kann die genaue Stellung des

Schaftes über einfache Zähler festgestellt werden und eine zusätzliche Drehstellungs-Sensorik entfällt.

Vorteilhaft ist der Stellantrieb mit der elektrisch/elektro- nisch arbeitenden Schiffsfahranlage verbunden. So ist es mög ¬ lich, eine direkte Beeinflussung des Stellantriebs über die Schiffsfahranlage zu erreichen. Die Schiffsfahranlage enthält dabei vorteilhaft Speicher mit Optimalkurven, gegebenenfalls auch Grenzkurven, mit denen die Abhängigkeit der Drehge- schwindigkeit der Ruderpropeller von der Schiffsgeschwindig ¬ keit und/oder der Momentanlage der Ruderpropeller berücksichtigt sind. Hierdurch können insbesondere zu schnelle Verstel ¬ lungen, die zu Manövern führen würden, die der Schiffsgeschwindigkeit nicht angepasst sind, vermieden werden.

Bei einem Verfahren zum Betrieb eines elektrischen Stellantriebssystems einer Gondel zum Antrieb eines Schiffes, ist das elektrische Stellantriebssystem mit einer Vielzahl von elektrischen Stellmotoren und ein Getriebe zum Drehen der Gondel vorgesehen, wobei mittels des elektrischen Stellantriebssystems das Getriebe verspannt wird. In einer Ausgestaltung des Verfahrens werden die Momente, welche zur Verspannung aufzubringen sind, zumindest zeitweise auf die Vielzahl von elektrischen Stellmotoren verteilt. Es wird vermieden, dass bei einem Momentenwechsel, also bei ei ¬ nem Wechsel der Last von einem positiven Wert auf einen nega- tiven Wert bzw. umgekehrt, alle elektrischen Stellmotoren gleichzeitig einen Nulldurchgang durchlaufen.

In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird bei zumindest ei ¬ nem Stellmotor das Moment zur Verspannung begrenzt. So kann das Verspannungsmoment auf verschiedene elektrische Stell- motore verteilt werden.

In einer Ausgestaltung des Verfahrens ändert sich bei einem elektrischen Stellmotor das Drehmoment während zumindest bei einem weiteren elektrischen Stellmotor das Drehmoment konstant ist bzw. bleibt. Dieses Drehmoment ist insbesondere das Drehmoment, welches zur Verspannung benötigt wird. Also än ¬ dert sich in einer Ausgestaltung des Verfahrens bei einem elektrischen Stellmotor das Verspannungsdrehmoment während zumindest bei einem weiteren elektrischen Stellmotor das Verspannungsdrehmoment konstant ist bzw. bleibt. So ist eine kontinuierliche Übergabe des Verspannungsdrehmomentes bei ei ¬ nem Lastwechsel möglich. In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird bei Ausfall eines elektrischen Stellmotors die Verspannung durch die verbleibenden elektrischen Stellmotoren übernommen. Dies erhöht die Einsatzfähigkeit des Systems. In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird bei einem Vorzei ¬ chenwechsel des Lastmomentes nur ein einziger im Betrieb be ¬ findlicher elektrischer Stellmotor lastmomentenlos betrieben. Dadurch kann das Getriebe geschont werden. Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen beispielhaft näher erläutert, wobei aus den Zeichnungen weitere Einzelheiten entnehmbar sind. Für gleichartige Elemente werden die glei ¬ chen Bezugszeichen verwendet. Im Einzelnen zeigen:

FIG 1 einen drehbaren POD;

FIG 2 ein Stellantriebssystem mit vier elektrischen Stellmotoren;

FIG 3 eine graphische Darstellung einer Momentenverspan- nung bei einem Mehrmotorenantrieb mit fünf Stellmo ¬ toren und

FIG 4 eine graphische Darstellung einer Momentenverspan- nung bei einem Mehrmotorenantrieb mit vier Stellmo ¬ toren .

In FIG 1 bezeichnet 1 den Schaft eines Ruderpropellers und 2 das Gehäuse eines elektrischen Motors, der am Unterteil des Ruderpropellerschafts 1 angebracht ist. 3 bezeichnet einen Propeller, der von dem Motor in dem Gehäuse 2 angetrieben wird und 4 einen zweiten Propeller, der ebenfalls von dem Motor in dem Gehäuse 2 angetrieben wird. Zwischen den beiden Propellern 3 und 4 befindet sich eine vorzugsweise durchge ¬ hende, nicht näher gezeigte Motorwelle. Anstelle des Gehäuses 2 für einen elektrischen Motor kann auch das Gehäuse eines Getriebes für einen mechanisch angetriebenen Ruderpropeller angeordnet sein, dann befindet sich in der Mitte des Schaftes 1 die Antriebswelle für den mechanisch angetriebenen Ruderpropeller und der Schaft 1 kann entsprechend schlanker ausge ¬ führt werden. Im Oberteil des Schaftes 1 befindet sich ein vorteilhaft mit einer Innenverzahnung ausgebildeter Zahnkranz 5, der mit Ritzel 6, 6 λ ein erstes Getriebe 7 bilden. Die Ritzel 6 und 6 λ sind über Getriebe 8, 8 λ von den Elektromoto ¬ ren (Stellmotoren) 9, 10 angetrieben. Bei der Verwendung von besonders drehmomentstarken Elektromotoren, z.B. PEM-Motoren, können ggf. die Getriebe 8, 8 λ entfallen. Die Motoren 9, 10 weisen Umdrehungszähler und Umdrehungsrichtungszähler 11, 12 auf, über die die Ruderlage erfassbar ist. Der Stellantrieb ist an das Bordnetz angeschlossen. Über die Stellantriebe 9, 10 kann eine Gondel 13 mit dem Gehäuse 2, den Propellern 3, 4 und dem Schaft 1 azimutal gedreht werden.

In FIG 2 zeigt schematisch ein Stellantriebssystem mit vier elektrischen Stellmotoren 16, 17, 18, 19. Die Anzahl der vorgesehenen Stellantriebe kann von der Schiffsgröße bzw. von der POD-Größe abhängig sein. Die vier Motoren wirken auf Ritzel 20, 21, 22, 23, die in der gezeigten Ausführung als normale Zahnritzel ausgebildet sind. Es können jedoch ebenso Schneckenritzel oder andere mechanische Elemente verwendet werden. Die Motoren können einzeln (wie dargestellt) oder jeweils in Gruppen zu zweien von Umrichtern 24, 25, 26, 27 mit Energie versorgt. Die Umrichter 24, 25, 26, 27 sind daten ¬ technisch mit einer Kontrolleinheit 28 verbunden. Die Kont- rolleinheit 28 weist eine Vielzahl von Ausgaben 31 z.B. zur Ausgabe von Sollwerten für die einzelnen Umrichter 24, 25, 26, 27 auf. Die Kontrolleinheit 28 weist auch eine Vielzahl von Eingab ΘΠ 32 z.B. z.B. zum Empfang von Istwerten von den einzelnen Umrichtern 24, 25, 26, 27 auf.

Die Darstellung nach FIG 3 zeigt graphisch eine Momentenver- spannung bei einem elektrischen Stellantriebssystem mit fünf Stellmotoren. In einem Diagramm ist ein Moment M 33 über eine Zeit 34 aufgetragen. Gezeigt ist ein Lastmoment 40 mit einem Nulldurchgang 48. Das Lastmoment teilt sich auf fünf Stellmo- tore auf, wobei die Motorenmomente der fünf Stellmotoren auf ¬ getragen sind:

Motormoment des ersten Stellmotors 35

Motormoment des zweiten Stellmotors 36

Motormoment des dritten Stellmotors 37

Motormoment des vierten Stellmotors 38

Motormoment des fünften Stellmotors 39.

Gezeigt sind desweiteren sieben Phasen über die Zeit:

Phase eins 41

Phase zwei 42 Phase drei 43

Phase vier 44

Phase fünf 45

Phase sechs 46

Phase sieben 47.

Das Lastmoment 40 ändert sich über die Zeit von der Phase eins 41 bis zur Phase sieben 47 linear und weist einen Null ¬ durchgang 48 in der Phase vier 44 auf.

In der Phase eins 41 weisen die fünf Stellmotoren die gleichen Motormomente 35, 36, 37, 38, 39 auf, wobei die Motormo ¬ mente negativ sind. Die Motormomente 35, 36, 37, 38, 39 neh ¬ men vom Betrag linear ab.

In der Phase zwei 42 weisen nur noch vier Stellmotoren die gleichen Motormomente 35, 36, 37, 38 auf. Die Motormomente 35, 36, 37, 38 bleiben konstant. Das Motormoment 39 des fünf ¬ ten Stellmotors nimmt vom Betrag linear ab, wechselt vom Ne- gativen ins Positive und nimmt linear wieder zu (auch vom Betrag) .

In der Phase drei 43 weisen nur noch drei Stellmotoren die gleichen Motormomente 35, 36, 37 für die Verspannung auf. Die Motormomente 35, 36, 37 bleiben konstant. Das Motormoment des vierten Stellmotors 38 nimmt vom Betrag linear ab, wechselt vom Negativen ins Positive und nimmt linear wieder zu (auch vom Betrag) . Das Motormoment 39 des fünften Stellmotors bleibt konstant positiv.

In der Phase vier 44 weisen nur noch zwei Stellmotoren die gleichen negativen Motormomente 35, 36 auf. Die Motormomente des vierten und fünften Stellmotors 38, 39 weisen die glei ¬ chen positiven Momentenwerte auf. Die Motormomente 35, 36 bleiben konstant und die Motormomente 38 und 39 bleiben kon ¬ stant. Das Motormoment des dritten Stellmotors 37 nimmt vom Betrag linear ab, wechselt vom Negativen ins Positive und nimmt linear wieder zu (auch vom Betrag) . In der Phase fünf 45 weist nur noch ein Stellmotor einen konstanten negativen Wert auf, es ist der Stellmotor mit dem Motormoment 35. Die Motormomente 37, 38, 39 des dritten, vier ¬ ten und fünften Stellmotors weisen die gleichen positiven Momentenwerte 37, 38, 39 auf. Das Motormoment 35 bleibt kon ¬ stant negativ und die Motormomente 37, 38 und 39 bleiben kon ¬ stant positiv. Das Motormoment des zweiten Stellmotors 36 nimmt vom Betrag linear ab, wechselt vom Negativen ins Posi ¬ tive und nimmt linear wieder zu (auch vom Betrag) .

In der Phase sechs 46 weisen die Motormomente 36, 37, 38, 39 des zweiten, dritten, vierten und fünften Stellmotors die gleichen positiven Momentenwerte auf. Die Motormomente 36, 37, 38 und 39 bleiben konstant positiv. Das Motormoment des ersten Stellmotors 35 nimmt vom Betrag linear ab, wechselt vom Negativen ins Positive und nimmt linear wieder zu (auch vom Betrag) .

In der Phase sieben 47 weisen die fünf Stellmotoren die glei- chen Motormomente 35, 36, 37, 38, 39 auf, wobei die Motormo ¬ mente positiv sind. Die Motormomente 35, 36, 37, 38, 39 neh ¬ men zu gleichen Teilen linear zu (auch vom Betrag) , da die Last 40 linear zunimmt. Durch die beschriebene und/oder dargestellte Aufteilung der Motormomente bzw. Drehmomente der einzelnen Stellmotoren zum Gesamtantriebsmoment, wie graphisch für fünf Motoren darge ¬ stellt, ergibt sich eine verbesserte Verspannung an einem Ge ¬ triebe. Diese Art der Momentenaufteilung gilt sinngemäß für jede Anzahl von Motoren. So kann bei Ausfall eines oder mehrerer Motoren eine Neuaufteilung der einzelnen Momente durch eine Steuerung im laufenden Betrieb erfolgen.

Die Darstellung nach FIG 4 zeigt graphisch eine Momentenver- Spannung bei einem elektrischen Stellantriebssystem mit vier Stellmotoren. In einem Diagramm ist ein Moment M 33 über eine Zeit 34 aufgetragen. Gezeigt ist ein Lastmoment 40 mit einem Nulldurchgang 48. Das Lastmoment teilt sich auf vier Stell- motore auf, wobei die Motorenmomente der vier Stellmotoren aufgetragen sind:

• Motormoment des ersten Stellmotors 35

· Motormoment des zweiten Stellmotors 36

• Motormoment des dritten Stellmotors 37

• Motormoment des vierten Stellmotors 38

Gezeigt sind desweiteren sechs Phasen über die Zeit:

• Phase eins 41

• Phase zwei 42

• Phase drei 43

• Phase vier 44

• Phase fünf 45

• Phase sechs 46

Das Lastmoment 40 ändert sich über die Zeit von der Phase eins 41 bis zur Phase sechs 46 linear und weist einen Null- durchgang 48 zwischen den Phasen drei 43 und vier 44 auf.

In der Phase eins 41 weisen die vier Stellmotoren die gleichen Motormomente 35, 36, 37, 38 auf, wobei die Motormomente negativ sind. Die Motormomente 35, 36, 37, 38 nehmen vom Be- trag linear ab.

In der Phase zwei 42 weisen nur noch drei Stellmotoren die gleichen Motormomente 35, 36, 37 auf. Die Motormomente 35, 36, 37 bleiben konstant. Das Motormoment 38 des vierten Stellmotors nimmt vom Betrag linear ab, wechselt vom Negati ¬ ven ins Positive und nimmt linear wieder zu (auch vom Be ¬ trag) .

In der Phase drei 43 weisen nur noch zwei Stellmotoren die gleichen Motormomente 35, 36 auf. Die Motormomente 35, 36 bleiben konstant. Das Motormoment 38 des dritten Stellmotors nimmt vom Betrag linear ab, wechselt vom Negativen ins Posi- tive und nimmt linear wieder zu (auch vom Betrag) . Das Motormoment 38 des vierten Stellmotors bleibt konstant positiv.

In der Phase vier 44 weist nur noch ein Stellmotor einen kon- stanten negativen Wert auf, es ist der Stellmotor mit dem Motormoment 35. Die Motormomente 37, 38 des dritten und vierten Stellmotors weisen die gleichen positiven Momentenwerte 37, 38 auf. Das Motormoment 35 bleibt konstant negativ und die Motormomente 37, 38 bleiben konstant positiv. Das Motormoment des zweiten Stellmotors 36 nimmt vom Betrag linear ab, wech ¬ selt vom Negativen ins Positive und nimmt linear wieder zu (auch vom Betrag) .

In der Phase fünf 45 weisen die Motormomente 36, 37, 38 des zweiten, dritten und vierten Stellmotors die gleichen positiven Momentenwerte auf. Die Motormomente 36, 37, 38 bleiben konstant positiv. Das Motormoment 35 des ersten Stellmotors nimmt vom Betrag linear ab, wechselt vom Negativen ins Posi ¬ tive und nimmt linear wieder zu (auch vom Betrag) .

In der Phase sechs 46 weisen die vier Stellmotoren die gleichen Motormomente 35, 36, 37, 38 auf, wobei die Motormomente positiv sind. Die Motormomente 35, 36, 37, 38 nehmen zu glei ¬ chen Teilen linear zu (auch vom Betrag) , da die Last 40 line- ar zunimmt.