Procedimiento para el funcionamiento de un motor de accionamiento de buque alimentado por al menos un convertidor modulado en la anchura del impulso así como sistema de accionamiento de buque.

Procedimiento para el funcionamiento de un motor de accionamiento de buque (2) alimentado por al menos un convertidor de impulsos (3),

en el que los elementos de conmutación (5) del convertidor de impulsos (3) son conmutan con una frecuencia de conmutación variable, en el que la frecuencia de conmutación se controla independientemente del estado de funcionamiento del motor de accionamiento del buque (2) y del convertidor de impulsos (3) manualmente a través del personal de servicio del buque, para modificar un espectro de ruido acústico del buque, en el que el motor de accionamiento del buque (2) es alimentado por varios convertidores de impulsos (3), de manera que los elementos de conmutación (5) de todos los convertidores de impulsos (3) son accionados con a misma frecuencia de conmutación, respectivamente.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/054412.

Solicitante: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: WITTELSBACHERPLATZ 2 80333 MUNCHEN ALEMANIA.

Inventor/es: ECKERT, JURGEN, SCHOLZ, DIETER.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B63G13/02 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B63 BUQUES U OTRAS EMBARCACIONES FLOTANTES; SUS EQUIPOS.B63G INSTALACIONES OFENSIVAS Y DEFENSIVAS EN LOS BUQUES; COLOCACION DE MINAS; DRAGADO DE MINAS; SUBMARINOS; PORTAAVIONES (medios de ataque o de defensa en general, p. ej. torretas, F41H). › B63G 13/00 Otras instalaciones ofensivas o defensivas sobre buques; Buques caracterizados por este fin. › Enmascaramiento o camuflaje (para submarinos B63G 8/34; en general F41H 3/00).
  • B63G7/08 B63G […] › B63G 7/00 Dragado de minas; Buques caracterizados con este fin. › de tipo acústico.
  • B63G8/34 B63G […] › B63G 8/00 Embarcaciones sumergibles, p. ej. submarinos (cascos de submarinos B63B 3/13; cámaras de buceo unidas mecánicamente a una base, p. ej. mediante un cable B63C 11/34; artefactos automotores de buceo B63C 11/46; torpedos F42B 19/00). › Enmascaramiento o camuflaje (para otros buques B63G 13/02; en general F41H 3/00).
  • B63H21/17 B63 […] › B63H PROPULSION O GOBIERNO MARINO (propulsión de vehículos de colchón de aire B60V 1/14; para submarinos que no sean de propulsión nuclear, B63G; en particular para torpedos F42B 19/00). › B63H 21/00 Utilización de plantas o grupos motrices de propulsión a bordo de buques (utilización de unidades de propulsión fuera borda B63H 20/00; refuerzos de casco para soportar este aparato o sus elementos B63B 3/70; plantas o grupos motrices en sí , ver las clases apropiadas). › por motor eléctrico (vehículos de propulsión eléctrica B60L).
  • B63H23/24 B63H […] › B63H 23/00 Transmisión de la energía desde la planta o grupo motriz de propulsión a los elementos propulsores (cambio de orientación de palas de hélice B63H 3/00; adaptación de la transmisión permitiendo la regulación en posición o en dirección de hélices B63H 5/125; transmisión entre motores de viento y elementos de propulsión B63H 13/00, en unidades de propulsión fuera borda B63H 20/14; adaptación de la transmisión que permita el reglaje de las hélices B63H 20/08; para vehículos en general B60K; mando de auxiliares B63J; elementos de transmisión en sí F16). › eléctrico.
  • H02P7/29 SECCION H — ELECTRICIDAD.H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA.H02P CONTROL O REGULACION DE MOTORES ELECTRICOS, GENERADORES ELECTRICOS O CONVERTIDORES DINAMOELECTRICOS; CONTROL DE TRANSFORMADORES, REACTANCIAS O BOBINAS DE CHOQUE.H02P 7/00 Disposiciones para controlar la velocidad o el par de motores eléctricos de corriente continua. › utilizando modulación de impulsos.

PDF original: ES-2473568_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Procedimiento para el funcionamiento de un motor de accionamiento de buque alimentado por al menos un convertidor modulado en la anchura del impulso así como sistema de accionamiento de buque.

La invención se refiere a un procedimiento para el funcionamiento de un motor de accionamiento de un buque alimentado por al menos un convertidor de impulsos, tal como se describe, en general, en la reivindicación 1 de la patente así como a un sistema de accionamiento de buque con un motor de accionamiento de buque de este tipo de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 5 de la patente.

Durante el funcionamiento de un motor de accionamiento de buque alimentad por un convertidor de impulsos se conoce conectar los elementos de conmutación del convertidor de impulsos (designados con frecuencia también como “válvulas”) con una frecuencia de conmutación, que o bien no se modifica o sólo en función de modificaciones del estado de funcionamiento del motor de accionamiento del buque y/o del convertidor de impulsos. En este caso pueden producirse especialmente en el funcionamiento estacionario sobreoscilaciones claramente perceptibles en el espectro del ruido de la máquina y, por lo tanto, también del buque. En el espectro del ruido acústico del buque, designado con frecuencia también como “signatura acústica”, se encuentran entonces una o varias líneas espectrales con un valor punta claramente elevador, mientras que otras zonas del espectro se caracterizan por valores sólo muy reducidos. En el caso de empleo del buque como buque de investigación, los ruidos generaos de esta manera pueden perturbar las mediciones en el agua. Además, estos ruidos pueden perturbar a los animales marinos, que presentan precisamente en la zona de las líneas espectrales con los valores punta una sensibilidad especial. De esta manera se puede limitar, por ejemplo, por razones de protección de los animales el radio de movimiento de buques de marcha de crucero o trasbordadores. En el caso de submarinos, los ruidos pueden conducir a una posibilidad de detección elevada del submarino.

Se conoce a partir del documento DE 39 12 706 A1 un procedimiento para el funcionamiento de una máquina alimentada por un convertidor de impulsos, en el que la frecuencia de conmutación de los elementos de conmutación del convertidor de impulsos se modifica automáticamente de manera constante independientemente del estado de funcionamiento del motor de accionamiento del buque y del convertidor de impulsos. Las frecuencias de conmutación y sus instantes de modificación se predeterminan en este caso, por ejemplo, por un generador aleatorio. En este espectro de ruido del motor aparece entonces en lugar de una única línea espectral o pocas líneas espectrales altas, un espectro más o menos continuo con un valor punta claramente más bajo.

Se conoce a partir del documento EP 0 685 923 B1 modificar la frecuencia de conmutación de los elementos de conmutación del convertidor de impulsos para la reducción del ruido en función de una función definida, de manera que a través de la colocación selectiva de parámetros en la función se consigue una distribución uniforme de las sobreoscilaciones sobre el espectro de la frecuencia y de esta manera se reducen los ruidos.

El documento US 2003/0052642 A1 publica un sistema de accionamiento, en el que una frecuencia teórica de conmutación deseada se puede seleccionar manualmente a través de un usuario. In embargo, esta frecuencia teórica de conmutación es modificada, en parte de nuevo, por medio de un control del convertidor en función de un valor teórico para la frecuencia de la tensión de salida del convertidor, para evitar distorsiones de la tensión de salida del convertidor en virtud de efectos parásitos.

Se conoce a partir del documento WO 02/057133 A2, que se considera el estado más próximo de la técnica, un procedimiento para el funcionamiento de un motor de accionamiento de buque alimentado por al menos una unidad de vibrador, en el que el control del convertidor de corriente de la unidad de vibrador se puede configurar libremente de tal manera que a través del personal de servicio del buque se controla la signatura acústica para modificar el espectro de ruido acústico del buque.

A través de estas soluciones se puede reducir, en general en efecto, el nivel del ruido, pero se generan, además, ruidos en zonas de frecuencia no deseadas en sí.

Por lo tanto, el cometido de la presente invención es evitar tales problemas en un procedimiento para el funcionamiento de un motor de accionamiento de un buque alimentado por al menos un convertidor de impulsos, como se describe, en general, en la reivindicación 1 y en un sistema de accionamiento de buque de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 5.

La solución del cometido referido al procedimiento se consigue a través de un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 de la patente. Las consideraciones ventajosas son objeto de las reivindicaciones 2 a 4. La solución del cometido referido al sistema de funcionamiento del buque se consigue por medio de un sistema de accionamiento del buque de acuerdo con la reivindicación 5. Las configuraciones ventajosas son objeto de las reivindicaciones 6 a 8. Un buque con un sistema de accionamiento del buque de este tipo es objeto de la reivindicación 9. Un procedimiento para el funcionamiento de un buque de este tipo es objeto de la reivindicación 10.

En un procedimiento de acuerdo con la invención, la frecuencia de conmutación se controla manualmente a través de personal de servicio del buque independientemente del estado de funcionamiento del motor de accionamiento del buque y del convertidor de impulsos, es decir, por ejemplo independientemente de la tensión de salida el convertidor de impulsos o bien de la tensión de entrada del motor de accionamiento del buque y/o del número de revoluciones del motor de accionamiento del buque. Por lo tanto, de esta manera, la frecuencia de conmutación y el instante, a partir del cual el convertidor de impulsos es accionado con la frecuencia de conmutación determinada por el personal de servicio, no se determina de forma automática, sino manualmente a través del personal de servicio. Por lo tanto, es posible para el personal de servicio del buque modificar el espectro de ruido (es decir, la signatura acústica) del buque y de esta manera ajustar selectivamente un espectro de ruido determinado deseado del buque. El espectro de ruido se puede ajustar entonces selectivamente de acuerdo con los requerimientos y condiciones marginales presentes en un instante determinado para el funcionamiento del buque. Por ejemplo, en el caso de un buque de investigación, se puede ajustar de tal manera que no perturba las mediciones submarinas. En el caso de un buque de marcha de crucero o de un trasbordador se pude ajustar de tal manera que no perturba a determinados animales marinos. En el caso de un submarino, se puede ajustar, por ejemplo, de tal manera que se dificulta su posibilidad de detección. El personal de servicio se puede encontrar para la determinación de la frecuencia de conmutación en este caso a bordo del buque o también fuera del buque, controlando en el último caso por mando a distancia la frecuencia de conmutación (no se reivindica aquí) . El control de la frecuencia de conmutación a través del personal del buque se puede realizar en este caso directamente a través de la indicación de la frecuencia de conmutación o también indirectamente a través de la indicación de un parámetro asociado a la frecuencia de conmutación.

En este caso, el motor de accionamiento del buque es alimentado por varios convertidores de frecuencia, de manera que los elementos de conmutación de todos los convertidores de impulsos son accionados con la misma frecuencia de conmutación, de manera que también en la suma generan un espectro de ruido deseado.

Para la elevación de la facilidad de manejo, se puede ofrece al personal del buque una pluralidad limitada en el número de frecuencias de conmutación posibles para selección y el personal el buque controla la frecuencia de conmutación de tal forma que a partir de esta pluralidad selecciona una frecuencia de conmutación.

En una configuración del procedimiento especialmente fácil de manejar para el personal del buque, las frecuencias de conmutación están asociadas, respectivamente, a un tipo de signatura. Al personal del buque se pueden ofrecer entonces estos tipos de signatura para selección y el personal del buque controla la frecuencia de conmutación seleccionando un tipo de signatura a partir de estos tipos de signatura. Los tipos de signatura pueden representar diferentes espectros de ruido definidos o reproducir condiciones de empleo del buque... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para el funcionamiento de un motor de accionamiento de buque (2) alimentado por al menos un convertidor de impulsos (3) , en el que los elementos de conmutación (5) del convertidor de impulsos (3) son conmutan con una frecuencia de conmutación variable, en el que la frecuencia de conmutación se controla independientemente del estado de funcionamiento del motor de accionamiento del buque (2) y del convertidor de impulsos (3) manualmente a través del personal de servicio del buque, para modificar un espectro de ruido acústico del buque, en el que el motor de accionamiento del buque (2) es alimentado por varios convertidores de impulsos (3) , de manera que los elementos de conmutación (5) de todos los convertidores de impulsos (3) son accionados con a misma frecuencia de conmutación, respectivamente.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque se ofrece al personal del buque una pluralidad limitada en el número de frecuencias se conmutación posibles para la selección y porque el personal del buque controla la frecuencia de conmutación seleccionando una frecuencia de conmutación a partir de esta pluralidad.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque las frecuencias de conmutación están asociadas, respectivamente, a un tipo de signatura y se ofrecen al personal del buque estos tipos de signatura para selección, en el que el personal del buque controla la frecuencia de conmutación de tal manera que selecciona un tipo de signatura a partir de estos tipos de signatura.

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los impulsos de control para los elementos de conmutación (5) del convertidor de impulsos (3) se generan a través de modulación de un valor teórico (R) con una frecuencia de modulación (fT) y porque para el control de la frecuencia de conmutación de los elementos de conmutación (5) se controla la frecuencia de modulación (fT) independientemente del valor teórico (R) .

5. Sistema de accionamiento de buque (1) con un motor de accionamiento del buque (2) , con al menos un convertidor de impulsos (3) con elementos de conmutación (5) para la alimentación del motor de accionamiento del buque (2) y con una instalación (6) para la generación de impulsos de conmutación de frecuencia de conmutación variable para los elementos de conmutación (5) del convertidor de impulsos (3) , en el que la instalación (6) está configurada para la generación de los impulsos de conmutación, de tal manera que la frecuencia de conmutación es controlable independientemente del estado de funcionamiento del motor de accionamiento del buque (2) y del convertidor de impulsos (3) , caracterizado porque la instalación (6) está acoplada para la generación de los impulsos de conmutación para un control manual de las frecuencias de conmutación a través del personal de servicio del buque con una instalación de entrada (10) , para modificar un espectro de ruido acústico del buque, cuanto está presente, caracterizado, además, por varios convertidores de impulsos (3) para la alimentación del motor de accionamiento del buque y, respectivamente, de una instalación propia (6) para la generación de impulsos de conmutación de frecuencia de conmutación variable para cada uno de los convertidores de impulsos (3) , en el que todas las instalaciones (6) para la generación de impulsos de conmutación están acopladas con la instalación de entrada (10) , de tal manera que los elementos de conmutación (5) de todos los convertidores de impulsos (3) son accionados con la misma frecuencia de conmutación, respectivamente.

6. Sistema de accionamiento de buque (1) de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque la instalación de entrada (10) está configurada de tal forma que ofrece al personal de servicio una pluralidad limitada en el número de frecuencias de conmutación posibles para la selección y porque para el control de la frecuencia de conmutación para el personal de servicio se puede seleccionar una de estas frecuencias de conmutación.

7. Sistema de accionamiento de buque (1) de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque las frecuencias de conmutación están asociadas, respectivamente, a un tipo de signatura y porque la instalación de entrada (10) está configurada de tal forma que ofrece al personal de servicio los tipos de signatura asociados a las frecuencias de conmutación para la selección, y porque para el control de la frecuencia de conmutación se puede seleccionar por el personal de servicio uno de estos tipos de signatura.

8. Sistema de accionamiento de buque (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque la instalación (6) está configurada para la generación de los impulsos de conmutación, de tal forma que genera los impulsos de conmutación para los elementos de conmutación (5) del convertidor de impulsos (3) a través de modulación de un valor teórico (R) con una frecuencia de modulación (FT) y porque el control de la frecuencia de conmutación de los elementos de conmutación (5) se realiza a través de un control de la frecuencia de modulación (FT) independientemente del valor teórico (R) .

9. Buque, en particular submarino, con un sistema de accionamiento del buque (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 8.

10. Procedimiento para el funcionamiento de un buque de acuerdo con la reivindicación 9, en el que la frecuencia de conmutación es modificada por el personal de servicio del buque manualmente durante la navegación del buque.


 

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