USS "Steuben" ex "Admiral Scheer"

[Peter K.]

... man hat den Gleichstromgenerator direkt an den Dieselantrieb gekuppelt und die Leistung über die Erregerwicklung gesteuert.

... deine Vermutung könnte durchaus zutreffen, denn möglicherweise habe ich gestern Abend bei meiner schnellen Suche die entsprechenden Passagen falsch übersetzt und als Gleichrichter interpretiert ...

[thommy_l]

Hallo,

Wie wurde denn damals gleichgerichtet?

Mechanische Gleichrichter waren in dieser Zeit schon bekannt und in Betrieb. Ob dieses System bei der Kriegsmarine verwendet wurde kann ich nicht sagen.

https://de.wikipedia.org/wiki/Kommutator_%28Elektrotechnik%29

Ebenso war es möglich Gleichstrom mit mechanischen Zerhackern in Wechselstrom umzuwandeln um dann mit Transformatoren die Spannung zu ändern. Solche Geräte haben wir im Physikunterricht vor über 45 Jahren kennen und fürchten gelernt.

Auszug aus dem Link:

"Bereits 1834 entwarf Moritz Hermann von Jacobi einen ersten technisch brauchbaren Vorläufer heutiger Stromwender für seinen Motor, mit dem er am 13. September 1838 auf der Newa in Sankt Petersburg ein Schiff antrieb."


Grüße
Thommy

[halina]

Für grössere Leistungen waren in dieser Zeit auch Quecksilberdampf-Gleichrichter im Einsatz , die aber nicht für einen
Bordeinsatz in frage kamen .  Wie auch ede 144 schon ansprach möchte ich annehmen dass hier zur Erzeugung der
120-V Gleichspannung auf der Diesel-und Turbowelle ein sich selbsterregender Doppelschlussgenerator mit Neben -
Schlussregelung angedockt war .
Wenn hier nun auch von Gleichrichtern die Rede ist , so gab es diese auch schon , es waren die Selen-Gleichrichter ,
die bei einer Plattengrösse  bis zu 400 qcm bei einer Sperrspannung von ca. 15-30 V bis zu 20 A Gleichstrom liefern
konnten , durch Serien und Reihenschaltung war es möglich eine Anpassung an die geforderte Nennspannung und
Stromstärke zu erreichen .
                                                                                                                                                            halina
                                                                                                                                                             
Hier eine Aufnahme einer Selen-Scheibenkaskade mit 4 Elementen , die pro Platte eine Sperrspannung von 25 V hat ,
so dass hier max. 100 V Wechselspannung angelegt werden konnte .

Sollte es zutreffen , dass die Bordspannung 120 V Gleichstrom war und in den Hafen-und Werftanlagen jedoch eine
110 V ,60 Hz Wechselspannung für den Landanschluss der Standard war ,so wäre zumindest für die Bordbeleuchtung
ein hier erwähntes Selen-Gleichrichter -System angebracht , denn die Turbinen und Diesel waren ja ausser Betrieb .
Für Grossverbraucher soll auch ein 240 V-Landanschluss vorhanden sein , so dass als Alternative ein Umformer an
Bord war ( 240 V AC-Motor mit 120 V DC -Generator .


Urheber :  Jakub Torenc ,  Lizenz :  CC-BY-SA 3.0

[ede144]

Ich habe während meiner Ausbildung eine Röhre außer Betrieb genommen und der Entsorgung zugeführt, die hat aus 380 V Drehstrom einen gesteuerten Gleichstrom gemacht. Damit wurde die Spindel eines Bohrwerks angesteuert. War eine interessante Technik.

[FAUN]

Die Frage ist doch, warum wurde damals Gleichstrom statt Wechselstrom eingesetzt? Die Antwort ist, er war leichter zu händeln. An Land setzte sich Wechselstrom deshalb durch, weil er transformierbar war und somit über weitere Strecken verlustfreier transportiert werden konnte. Dieses Argument entfiel auf den Schiffen.
Was gibt es für Verbraucher an Bord? Da wäre zum einen die Beleuchtung. Hierbei ist es egal ob Wechsel- oder Gleichspannung anliegt, wir haben bei den damals verwendeten Glühbirnen nur einen Ohmschen Widerstand.
Zum anderen gibt es den doch großen Bereich der (Elektro-)Motoren. Hier ist der Anteil der zu regelnden  nicht unerheblich. Wie schon von meinen Foristenkollegen beschrieben, kann dieses über eine Änderung der Klemmenspannung, des Luftspaltfusses (d.h.  des Erregerstroms) und des Ankerkreiswiderstandes erfolgen. Hierbei ist aber die Belastung des oder der Motoren nicht brücksichtigt. Stoßbelastungen würden in Netz "zurückschlagen". Deshalb verwendet man hier Umformer, evtl. In Peter K.s Übersetzung als Gleichrichter bezeichnet? Ein besonderer Umformer wäre hier der sog. Leonardumformer. Solche kamen z.B. bei der Rudermaschine oder den Ladewinden zum Einsatz. Dieses bezieht sich natürlich auf die damaligen Handelsschiffe, aber vom Prinzip her sollte es auch für die militärische Variante gelten.

[ede144]

Da macht Urs aus Scheer eine Steuben und wir lernen hauptsächlich was über die Elektrik 
So langsam wird mir klar, warum es so schwer war Schiffe von fremden Marinen in die Eigene zu übernehmen. Die armen USN Matrosen die versuchten den Prinzen über den Pazifik zu schippern, hatten vermutlich nicht den Hauch einer Chance.
Wäre vermutlich so, als würde man heute in ein chinesisches Schiff einsteigen und versuchen es zu fahren

[Urs Heßling]

moin,

Da macht Urs aus Scheer eine Steuben und wir lernen hauptsächlich was über die Elektrik 

Ja, ist das nicht Spitze, wie der Thread sich entwickelte   Das ist FMA pur

Gruß, Urs

[Peter K.]

... jetzt würde Zugriff auf diese Dokumente helfen! 

[halina]

Ich glaube , dass man nun in Sachen machbare Realisierung von Umbaumassnahmen auf der guten alten Scheer , die
ja  entsprechend der Langlebigkeit von Kriegsschiffen noch 20 Jahre fahren könnte zu einer Schlussbetrachtung kommen sollte ,  dazu möchte ich mal den Anfang machen aus meiner unwichtigen Perspektive :

1.)   Der Austausch von Antriebsmotoren zwecks Erreichung einer höheren Geschwindigkeit halte ich nicht für sinnvoll ,
       die bereits erwogene Verlängerung des Vorschiffes mit Atlantikbug könnte wohl eine Fahrt über 29 Kn bewirken .

2.)  Um grössere Umbauten zu vermeiden , sollten die 28 cm-Geschütztürme an Bord bleiben , über die Realisierung
      der angedachten Neuaufstellungen von US-Geschützen und Flak-Waffen sollten unsere Spezialisten urteilen .

3.)  Die  Bordnetzspannung von 220 V Gleichstrom sollte in Betrieb bleiben , damit alle Hilfsantriebe wie bisher aus
      diesem Netz gespeist werden können . Für den 240 V AC-Landanschluss müsste jedoch ein Umformer an Bord
      installiert werden mit ca. 300 KVA , der die erforderliche 220 V einspeist .

4.)  Was nun die Spannung und Stromwerte betrifft die zum Betrieb der neuen Geschütze erforderlich sind , wird es
      notwendig sein ,dass auf der Dieselwelle je nach Bedarf ein oder zwei 220 V-Generatoren gegen neue US-Generat.
      ausgetauscht werden müssen , die diese Anforderungen erfüllen .  Ein etwas grösserer Aufwand wird sein , dass
      hierzu ein kleines E-Werk installiert werden muss von dem die Kabelstränge geschaltet werden müssen .

5.) Was die neu zu installierenden Feuerleit-und Kommunikationsysteme angeht , so benötigen diese nicht so grosse
     Kapazitäten , so dass hier evtl. eine Versorgung über Einanker-Umformer oder von der Akkumulatoren-Station
    möglich ist ; sofern diese Werte unterhalb von 220 V Gleichstrom liegen können beliebige Spannungen hier
    abgenommen werden .

   Das Fazit :  Halte die Umrüstung für sinnvoll und machbar , es wurden doch schon Umbauten vorgenommen für die
                      man fast ein Neubau hätte bekommen können .  Auch zeitlich gesehen könnte man diese Arbeiten wohl
                      innerhalb eines Jahres abschliessen .

                      Die "Prinz Eugen" war für die USN nicht so interessant, mit den 20,5 cm-Geschützen und den Turbinen-
                      Antrieben gab es wohl nichts was über das Technik-Niveau der US-Fertigung lag .
                      Bei der Scheer ist die Situation eine andere , denn zu diesem Zeitpunkt gab es keine Kreuzer in der US-
                      Marine mit vergleichbarer Verdrängung die einen Dieselantrieb hatten , so dass man gut von der schon
                      weit entwickelten Diesel-Technologie auf Kriegsschiffen der KM profitieren könnte , und auch die 28 cm-
                      Geschütze würden wohl gut mit den eigenen 30,5 cm mithalten können .
                     
                                                                                                                                                      halina

[ede144]

@Halina
Im Prinzip stimme ich dir zu, einzig, was hatte die USN an Bordspannung? Wenn die auch 220 Gleichspannung hatten, was vielleicht nicht unwahrscheinlich ist, weil es die 220 V in Amerika auch gab und gibt.

[halina]

@ ede 144 ,

Wie von Peter K. mitgeteilt , waren auf den von ihm genannten Kriegsschiffen die Bordnetzspannungen mit 120 V
Gleichstrom angegeben , dies betraf aber wohl nicht die Stromkreise für die Hilfsantriebe , hier hatte er eine Spannung
von 450 V  genannt . Der von mir genannte Spannungswert bei den Landanschlüssen von 240 V Wechselstrom dürfte
ein Drehstrom -oder ein Zweiphasennetz sein .
                                                                                                                                                           halina

[ede144]

Also das zivile Netz in USA hat 115 V auf der Steckdose. Diese 115 V entstehen weil man einen 230 V Trafoabgang mit Mittelabgang versehen hat und aus einem Abgang zwei gemacht hat. Diese 230 V sind ein Drehstromnetz das aus 440 V generiert wird. Und das alles in 60 Hertz.
Also sind die Spannungen alle ähnlich, was der grundsätzlichen Physik geschuldet ist.

[halina]

@  ede 144

Vom Bordnetz sind wir nun wieder beim Landnetz gelandet , macht aber nichts . Leider kann ich Dir nicht so recht
folgen was die Netzstruktur anbetrifft .
Hier hast Du bei Deinen Überlegungen wohl den Verkettungsfaktor bei Drehstrom vergessen , hierzu ein Beispiel von
unserem Netz in Deutschland , wobei die Frequenzunterschiede keine Rolle spielen .
Wir haben bei uns generell ein Drehstromnetz von 380 Volt ,das bis in die Wohnungen installiert ist , auf Grund der
Trafo-Sternschaltung der Wicklungen U-V-W wird der Sternpunkt als Nulleiter herausgeführt und ergibt somit in der
Steckdose unsere 220 V , also Phase gegen 0 , dies ergibt einen Verkettungsfaktor von 1,73 bei Drehstrom .

Du schreibst nun , dass die 230 V in Amerika ein Drehstromnetz sei , nun entsprechend des auch hier gültigen
Verkettungsfaktors müsste dann die Steckdosenspannung 230 : 1,73 sein , das wären dann aber 133 Volt .
Sollte es sich aber um eine Zweiphasen-Trafowicklung mit Mittelleiter handeln wären die 115 V dann realistisch .

Ich kann mir aber nicht vorstellen , dass man hier auf Drehstrom verzichtet , so dass die Spannungsangaben des
US-Drehstromnetzes bei einer Steckdosenspannung von 115 volt eigentlich 115 x 1,73 sein sollte und das wären
dann ca. rund 200 V  Phase gegen Phase , also noch eine Unklarheit bis zur endgültigen Klärung .
                                                                                                                                                               

Edit : Diieser Verkettungsfaktor ist eine feste physikalisch bedingte Grösse und spielt auch eine grosse Rolle bei der
         Berechnung von Leitungswiderständen und der Querschnittsfestlegung .

[Tostan]

Ich kann mir aber nicht vorstellen , dass man hier auf Drehstrom verzichtet , so dass die Spannungsangaben des
US-Drehstromnetzes bei einer Steckdosenspannung von 115 volt eigentlich 115 x 1,73 sein sollte und das wären
dann ca. rund 200 V  Phase gegen Phase , also noch eine Unklarheit bis zur endgültigen Klärung .

Das Problem dabei ist wohl, das es ein "US-Drehstromnetz" nicht gibt. Die Situation dort ist arg zerklüftet, auch heute noch, siehe http://www.worldstandards.eu/electricity/three-phase-electric-power/ ... die Frage ist, ob die Navy damals einen Standard für den Landanschluss hatte(wovon ich ausgehe).

[FAUN]

Hat jetzt nichts mit der Seefahrt zu tun, aber im Eberswalder Stadtteil Finow (liegt nordöstlich von Berlin) gab es bis um die 1960er eine Gleichstrominsel. Das örtliche Elektizitätswerk war nicht am allgemeinen Netz. Als die Umstellung erfolgte, konnte man Radios z.B. umtauschen. Oder, etwas größer, in Paris gab es noch in den 1980er Jahren unterschiedliche Spannungen, das Wirrwarr ist noch nicht lange beendet.