Die räumlichen Verhältnisse von Bauteilen derartiger elektri- scher Schiffsantriebe sind begrenzt, da unmittelbar mit den eigentlichen Antriebselementen des Schiffsantriebs zusammen- wirkende Bauteile, insbesondere mechanisch mit diesen An- triebselementen zusammenwirkende Bauteile, praktisch nur in- nerhalb des Innenraums in der Antriebsgondel untergebracht werden können ; hieraus resultieren erhebliche Probleme hin- sichtlich der konstruktiv-technischen Ausgestaltung eines derartigen elektrischen Schiffsantriebs, wobei darüber hinaus bei der Energieversorgung zwangsläufig anfallende Verlustwär- men in geeigneter Form abgeführt werden müssen, was zu weite- ren Schwierigkeiten bei der Unterbringung der einzelnen Bau- teile eines derartigen elektrischen Schiffsantriebs führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs ge- schilderten elektrischen Schiffsantrieb derart weiterzubil- den, daß der innerhalb der Antriebsgondel zur Verfügung ste- hende Raum besser als bei bekannten elektrischen Schiffsan- trieben für diejenigen Bauteile genutzt werden kann, deren unmittelbares Zusammenwirken mit den Antriebselementen des Schiffsantriebs unumgänglich ist, wobei darüber hinaus eine verbesserte Abfuhr von im Rahmen der Energieversorgung anfal- lenden Verlustwärmen ermöglicht werden soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zu- mindest ein zu der Energieversorgung gehörender Umrichter in- nerhalb des hohl ausgebildeten Schaftes angeordnet ist. Durch diese gewählte Anordnung des zumindest einen Umrichters wird

der innerhalb der Antriebsgondel für andere Bauteile des e- lektrischen Schiffsantriebs zur Verfügung stehende Bauraum vergrößert, wobei darüber hinaus am zumindest einen Umrichter entstehende Verlustwärme in vergleichsweise einfacher Weise aus dem Schaft abgeführt werden kann.

Vorteilhaft kann der zumindest eine Umrichter der Energiever- sorgung als Direktumrichter ausgebildet sein.

Wenn der zumindest eine Umrichter in Verbindung mit einer Schaftwandung des Schafts ist, kann die am zumindest einen Umrichter anfallende Verlustwärme in einfacher Weise durch die Schaftwandung abgeführt werden.

Leistungshalbleiter des zumindest einen Umrichters können vorteilhaft auf einer Kühlplatte angeordnet werden, wobei dann mittels der Kühlplatten die Abfuhr der am Leistungshalb- leiter entstehenden Verlustwärme bewerkstelligt werden kann.

Vorteilhaft sitzt die Kühlplatte auf der Innenseite der Schaftwandung.

Alternativ ist es möglich, die Kühlplatte separat kühlbar auszugestalten und mittels elastischer Halteteile an der In- nenseite der Schaftwandung zu haltern.

Die separate Kühlung der Kühlplatte kann zweckmäßigerweise mittels einer Kreislaufkühlung bewerkstelligt werden, die ei- nen Wärmetauscher aufweist, der seinerseits an der Innenseite der Schaftwandung angeordnet sein kann.

Zweckmäßigerweise weist der Wärmetauscher der Kreislaufküh- lung als Rückkühlkreislauf einen Seewasserkreislauf auf.

Es ist möglich, den Umrichter als Spannungszwischenkreisum- richter auszubilden, wobei dessen Halbleiterelementenzahl an

die Zahl der Wicklungen eines Elektromotors des elektrischen Schiffsantriebs angepasst ist.

Der Elektromotor des elektrischen Schiffsantriebs ist zweck- mäßigerweise mehrphasig aufgebaut, wobei Schleifringe zur Stromversorgung der Leistungshalbleiter vor dem Umrichter an- geordnet sind.

Ein elektrischer Schiffsantrieb mit einer drehbaren Antriebs- gondel und einem Elektromotor, der in der drehbaren Antriebs- gondel angeordnet ist, kann einen in zwei separate Motorteile aufgespaltenen Elektromotor aufweisen, wobei diesen beiden Motorteilen ein ihnen gemeinsames zweiteiliges Mittellager zugeordnet ist, in dem die beiden umlaufenden Motorteile me- chanisch voneinander getrennt gelagert sind. Hierdurch ist es möglich, zwei Antriebselemente des elektrischen Schiffsan- triebs in der jeweils gewünschten Drehrichtung und mit der jeweils gewünschten Drehzahl unabhängig voneinander zu betä- tigen, wobei sowohl eine gleichsinnige Drehung der beiden An- triebselemente als auch eine gegensinnige Drehung der beiden Antriebselemente ohne weiteres realisiert werden kann.

Vorteilhaft bilden die beiden Motorteile einen quasi querge- teilten Elektromotor.

Für das zweiteilige Mittellager kann eine Ausgestaltung als sensorüberwachtes Traglager vorteilhaft sein, wobei dem Mit- tellager dann z. B. eine Vibrationssensoreinheit, mittels der Schwingungen bzw. Vibrationen der beiden Lagerteile des Mit- tellagers erfassbar sind, und/oder eine Temperatursensorein- heit zugeordnet sein kann bzw. können, mittels der die Tempe- ratur der beiden Lagerteile des Mittellagers erfassbar ist.

Hierbei können sich entwickelnde Störungen oder Beschädigun- gen frühzeitig erfasst werden, wobei dann aufwendige Repara- turarbeiten durch frühzeitige Auswechselung von Bauteilen vermieden werden können, die noch nicht völlig geschädigt sind.

Gemäß einer vorteilhaften und konstruktiv wenig aufwendigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen elektrischen Schiffsan- triebs sind die Ständerwicklungen der beiden Motorteile des Elektromotors mit einem den beiden Motorteilen des Elektromo- tors gemeinsamen Gehäuse kraftschlüssig verbunden.

Diese kraftschlüssige Verbindung zwischen den Ständerwicklun- gen und dem beiden Motorteilen gemeinsamen Gehäuse kann in einfacher Weise erreicht werden, wenn die Ständerwicklungen der beiden Motorteile des Elektromotors in das gemeinsame Ge- häuse eingeschrumpft werden, wobei der Einschrumpfungsvorgang zweckmäßigerweise von einer Propellernabenseite her erfolgen kann.

Das gemeinsame Gehäuse kann zur Verbesserung der Wärmeabfuhr vorteilhaft als Außenwandkühler ausgebildet sein.

Zur weiteren Verbesserung der Wärmeabfuhr aus der Antriebs- gondel ist es vorteilhaft, wenn zwischen Wicklungsköpfen der Ständerwicklungen und dem gemeinsamen Gehäuse Wärmebrücken ausgebildet sind, mittels denen in den Wicklungsköpfen der Ständerwicklungen entwickelte Wärme zum gemeinsamen Gehäuse ableitbar ist.

Die Wärmebrücken können vorteilhaft aus Epoxidharz ausgebil- det sein.

Zweckmäßigerweise ist der elektrische Schiffsantrieb als Pro- pellerantrieb mit zwei Propellern ausgebildet die unabhängig voneinander steuer-und regelbar sind.

Der elektrische Schiffsantrieb mit einer drehbaren Antriebs- gondel und einem Elektromotor, der in der drehbaren Antriebs- gondel angeordnet ist, kann in einer vorteilhaften Ausgestal- tung so weitergebildet werden, dass der Elektromotor als per- manenterregter Synchronmotor ausgebildet und in zwei separate Synchronmotorteile aufgespalten ist. Derartige permanenter-

regte Synchronmotoren weisen insbesondere bei dem an elektri- sche Schiffsantriebe gestellten Anforderungsprofil eine Viel- zahl günstiger Eigenschaften auf.

Vorteilhaft sind die beiden separaten Synchronmotorteile in einem ihnen gemeinsamen Gehäuse angeordnet, aus dem heraus etwa in dessen Mitte elektrische Anschlüsse von Ständerwick- lungen der Synchronmotorteile herausgeführt sind.

Die Ständerwicklungen der Synchronmotorteile und deren elekt- rische Anschlüsse an eine Energieversorgung sind zweckmäßi- gerweise wasserdicht gekapselt ausgebildet.

Das den beiden Synchronmotorteilen gemeinsame Gehäuse in der Antriebsgondel bildet vorteilhaft eine wasserdichte Einheit.

Läuferwicklungen der Synchronmotorteile sind gemäß einer vor- teilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Schiffsan- triebs zumindest dreiphasig ausgebildet, sie können aber auch sechs-, zwölf-oder achtzehnphasig ausgebildet sein.

Jedes Synchronmotorteil weist für seinen Läufer vorteilhaft beidseitig jeweils eine Membrankupplung auf, mittels der die Verbindung zwischen dem Läuferteil und einer Welle des Syn- chronmotors realisierbar ist.

Vorteilhaft kommt der erfindungsgemäße elektrische Schiffsan- trieb bei Antriebsleistungen von zumindest 10 MW, vorzugswei- se 20 bis 30 MW, zum Einsatz.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zei- gen : FIG 1 eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen elekt- rischen Schiffsantriebs ;

FIG 2 eine Prinzipdarstellung der Anordnung eines Wechsel- richtermoduls des erfindungsgemäßen elektrischen Schiffsantriebs ; und FIG 3 eine Prinzipdarstellung einer alternativen Anordnung eines Wechselrichtermoduls des erfindungsgemäßen elekt- rischen Schiffsantriebs.

Zu einem erfindungsgemäßen elektrischen Schiffsantrieb gehört eine in FIG 1 prinzipiell dargestellte Antriebsgondel 1. Die- se Antriebsgondel 1 sitzt drehfest am freien Ende eines dreh- bar am in den FIGUREN nicht dargestellten Schiffskörper gela- gerten Schaftes 2. Der Schaft 2 seinerseits ist hohl ausge- bildet. Durch den Schaft 2 hindurch erfolgt die Energiever- sorgung der innerhalb der Antriebsgondel 1 vorgesehenen An- triebselemente des erfindungsgemäßen elektrischen Schiffsan- triebs.

Durch die Antriebsgondel 1 wird ein Gehäuse 3 gebildet, in dem im dargestellten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemä- ßen elektrischen Schiffsantriebs ein zweigeteilter Synchron- motor 4 aufgenommen ist.

Der Synchronmotor 4 gliedert sich in ein in FIG 1 linkes ers- tes Synchronmotorteil 5 und ein in FIG 1 rechtes zweites Syn- chronmotorteil 6. Die beiden Synchronmotorteile 5,6 funktio- nieren unabhängig voneinander, so dass von ihnen angetriebene Wellen 7 bzw. 8 gleich-oder gegensinnig mit unterschiedli- chen Drehzahlen antreibbar sind.

Beide Wellen 7 bzw. 8 stehen mit jeweils einem Wellenende aus der Antriebsgondel 1 vor und tragen an diesem aus der An- triebsgondel 1 vorstehenden Wellenende jeweils einen Propel- ler 9 bzw. 10, wie in FIG 1 lediglich mittels jeweils einer Strichpunktlinie angedeutet.

Die beiden Wellen 7,8 erstrecken sich über die linke bzw. die rechte Hälfte der Antriebsgondel 1 bis zu einem ihnen ge-

meinsamen Mittellager 11, in dem sie getrennt voneinander mittels Lagerkörpern 12 bzw. 13 drehbar gelagert sind.

Die beiden Synchronmotorteile 5,6 des Synchronmotors 4 ent- sprechen einander in Funktion und Aufbau, so dass im folgen- den lediglich das in FIG 1 links dargestellte Synchronmotor- teil 5 beschrieben wird.

Die Welle 7 des Synchronmotorteils 5 ist an ihrem die Wandung des Gehäuses 3 durchbrechenden Abschnitt mittels eines Trag- lagers 14 drehbar gelagert, wobei des weiteren ein Schublager 15 vorgesehen ist, mittels dem die axiale Position der Welle 7 innerhalb des Gehäuses 3 der Antriebsgondel 1 gesichert ist.

Des weiteren ist zwischen dem Gehäuse 3 und dem dieses durch- brechenden Abschnitt der Welle 7 des Synchronmotorteils 5 ei- ne Wellendichtung 16 angeordnet, mittels der das Eindringen von Wasser in den Innenraum des Gehäuses 3 verhindert wird.

Das in der in FIG 1 linken Hälfte des Gehäuses 3 der An- triebsgondel 1 aufgenommene Synchronmotorteil 5 hat ein Stän- derteil 17 mit Ständerwicklungen, wobei das Ständerteil 17 fest auf der Innenseite der Wandung des Gehäuses 3 angebracht ist, z. B. mittels eines Schrumpfungsvorgangs.

Wicklungsköpfe 18 der im Ständerteil 17 vorgesehenen Ständer- wicklungen stehen aus dem Ständerteil 17 an dessen Stirnsei- ten vor, wobei zwischen diesen Wicklungsköpfen 18 und der In- nenseite der Wandung des Gehäuses 3 der Antriebsgondel 1 Wär- mebrücken 19 vorgesehen sind, mittels denen in den Wicklungs- köpfen 18 vorhandene Wärmeenergie an das Gehäuse abgeführt werden kann.

Koaxial zum Ständerteil 17 ist ein Läuferteil 20 des Syn- chronmotorteils 5 angeordnet, an dem ein Permanentmagnet vor- gesehen ist. Das mit dem Permanentmagneten ausgerüstete Läu-

ferteil 20 ist über zwei Membrankupplungen 21,22, die an den beiden Stirnenden des Läuferteils 20 angeordnet sind, mit der Welle 7 des Synchronmotorteils 5 verbunden.

Die im Ständerteil 17 des Synchronmotorteils 5 vorgesehenen Ständerwicklungen werden über deren Wicklungsköpfe 18 mittels einer im Innenraum des Gehäuses 3 der Antriebsgondel 1 vorge- sehenen Leitung 23 mit elektrischer Energie versorgt. Die Leitung 23 wird mittels eines das Gehäuse 3 der Antriebsgon- del 1 etwa mittig durchbrechenden Ständeranschlusses 24 an die Energieversorgung des Synchronmotors 4 angeschlossen.

Der Betrieb und die Funktionsfähigkeit des Mittellagers 11, in dem die beiden Wellen 7,8 des Synchronmotorteils 5 bzw. des Synchronmotorteils 6 gelagert sind, werden durch eine Sensoreinrichtung überwacht. Zu der Sensoreinrichtung kann im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Vibrationssensorein- heit 25 gehören, mittels der etwaige Schwingungen und Vibra- tionen der Lagerteile 12 bzw. 13 erfassbar sind. Des weiteren kann zu der Sensoreinrichtung eine Temperatursensoreinheit 26 gehören, mittels der der Temperaturverlauf innerhalb des La- gerteils 12 bzw. 13 erfasst wird.

Die beiden Synchronmotorteile 5,6 des Synchronmotors 4, de- ren Läuferteile 20 und Ständerteile 17 mechanisch voneinander getrennt sind, sind jeweils als permanenterregte Synchronmo- toren ausgebildet. Durch jedes der beiden Synchronmotorteile 5,6 wird ein Propeller 9 bzw. 10 des elektrischen Schiffsan- triebs angetrieben. Da die beiden Synchronmotorteile 5,6 me- chanisch nicht gekoppelt sind, können sie die Propeller 9,10 gegensinnig oder gleichsinnig antreiben. Je nach Anforderung können die Propeller 9,10 optimal hinsichtlich der Gesichts- punkte Geschwindigkeit, Wirkungsgrad, Geräuschentwicklung etc. ausgelegt werden.

Die Ständerwicklungen in den Ständerteilen 17 der beiden Syn- chronmotorteile 5,6 sind jeweils zu einem Dreiphasensystem

geschaltet. Jeweils drei Wicklungsenden werden etwa mittig durch das Gehäuse 3 der Antriebsgondel 1 über den Ständer- anschluss 24 in den Bereich des Schaftes 2 geführt.

Zur Energieversorgung des elektrischen Schiffsantriebs gemäß der Erfindung gehört ein Umrichter, dessen Umrichtermodule mit IGBT-Modulen in H-Schaltung ausgeführt sein können. Die- ser Umrichter ist im Bereich des Schaftes 2 des Ruderpropel- lers angeordnet. Leistungshalbleiter 27 des Umrichters sind auf Kühlplatten 28 angeordnet, die unmittelbar auf der Innen- seite der Schaftwandung 29 des die Antriebsgondel 1 drehfest halternden Schaftes 2 sitzen. Die Verlustwärme der Leistungs- halbleiter 27 wird bei dieser Ausführungsform über die Schaftwandung 29 des Schaftes 2 an das umgebende Wasser abge- geben.

Hierbei kann zur Unterstützung der Wärmeabfuhr aus den Leis- tungshalbleitern 27 ein Umwälzlüfter eingesetzt werden, wo- durch es möglich ist, Wärmenester zu vermeiden.

Zu der Energieversorgung gehörende Gleichrichter, die jeweils als sechs-pulsige Diodenbrücke in B6-Schaltung ausgeführt sein können, sind ebenfalls im Bereich des Schaftes 2 des Ru- derpropellers unmittelbar an der Schaftwandung 29 angeordnet, wobei die Leistungsdioden ihre Verlustwärme über die Schaft- wandung 29 an das umgebende Wasser abgeben.

Die Stromversorgung des elektrischen Schiffsantriebs ge- schieht über ein Energieübertragungssystem mit Schleifringen.

Anstelle des vorstehend geschilderten Direktumrichters, bei dem es sich um einen solchen des Typs SIMAR DRIVE cyclo han- deln kann, kann als Steuerorgan auch ein Spannungszwischen- kreisumrichter, z. B. der Bauart SIMAR DRIVE PWM, eingesetzt werden, dessen Leistungshalbleiter 27 ebenfalls im Schaft 2 angeordnet sein können. Die Stromversorgung geschieht hierbei auch über ein Energieübertragungssystem mit Schleifringen.

Die Leistungshalbleiter 27 des als Spannungszwischenkreisum- richters ausgebildeten Steuerorgans sitzen bei dieser Ausfüh- rungsform auf einer Kühlplatte 28, die ihrerseits mittels e- lastischer Halteteile 30 an der Innenseite der Schaftwandung 29 befestigt sind. Der Kühlplatte 28 ist bei dieser Ausfüh- rungsform eine Kreislaufkühlung 31 zugeordnet, deren Frisch- wasserkreislauf mittels einer Pumpe 32 aufrecht erhalten wird und die in ihr aufgenommene Wärmeenergie in einem Wärmetau- scher 33 an einen Seewasserkreislauf 34 abgibt, der durch die Schaftwandung 29 hindurch an das den Schaft 2 umgebende See- wasser angeschlossen ist und der durch eine Pumpe 35 aufrecht erhalten wird.