Дизель-генераторная установка переменной частоты вращения

• Автор: Поляков, Иван Сергеевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 155 с. : ил.

Сокращения, принятые в работе:

ДВС - двигатель внутреннего сгорания;

ДГПЧВ - дизель-генератор переменной частоты вращения; ДУ - дизельная установка;

СГ - синхронный генератор;

АГ - асинхронный генератор;

ПЧ - преобразователь частоты;

БН - блок нагрузки;

ДГ - дизель-генератор;

САР - система автоматического регулирования.

АИН - автономный инвертор напряжения;

УВ - управляемый выпрямитель;

АРВ — автоматический регулятор возбуждения;
ЗЭР - задатчик экономичного режима;
ИНС - искусственная нейронная сеть;
АП - ассоциативная память.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ И ВАРИАНТЫ ДИЗЕЛЬ -ГЕНЕРАТОРНЫХ УСТАНОВОК ПЕРЕМЕННОЙ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ
1.1 Обоснование применения дизель-генераторных установок
переменной частоты вращения
1.2 Варианты генераторных установок переменной частоты
вращения
1.3 Дизель-генераторная установка с задатчиком экономичного
режима
Выводы
Глава 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИЗЕЛЬ
ГЕНЕРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ ПЕРЕМЕННОЙ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ
2Л Математическая модель дизельной установки
2.2 Математическая модель синхронного генератора
2.3 Математическая модель преобразователя частоты
2.4 Математическая модель нагрузки
2.5 Математическая модель дизель-генераторной установки
переменной частоты вращения
Выводы
Глава 3. РАЗРАБОТКА ЗАДАТЧИКА ЭКОНОМИЧНОГО РЕЖИМА ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ ПЕРЕМЕННОЙ
ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ
3.1 Функциональная схема задатчика экономичного режима
3.2 Варианты реализации задатчика экономичного режима
3.2.1 Задатчик экономичного режима на основе аналоговых
средств

3.2.2 Задатчик экономичного режима на основе цифровых
средств
3.2.3 Задатчик экономичного режима на основе нейросетевых принципов управления
3.3 Структурная схема и алгоритм работы задатчика экономичного
режима
3.4 Математическая модель задатчика экономичного режима и
динамические режимы дизель-генератора с переменной частотой вращения вала
3.4.1 Математическая модель задатчика экономичного режима
3.4.2 Динамические режимы работы дизель-генераторной
установки с задатчиком экономичного режима
Выводы
Глава 4. ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ, РАЗРАБОТКА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ ПЕРЕМЕННОЙ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ
4.1 Определение экономических показателей дизель-генераторной
установки переменной частоты вращения
4.2 Функциональная и структурная схемы экспериментальной
установки дизель-генераторной установки переменной частоты вращения
4.3 Расчет и выбор элементов электрооборудования
экспериментальной установки
4.4 Экспериментальное исследование динамических режимов
работы генераторной установки переменной частоты вращения
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

Глава 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ ПЕРЕМЕННОЙ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ
2 Л Математическая модель дизельной установки
Автоматическое регулирование двигателей внутреннего сгорания представляет собой весьма сложный процесс, связанный с изменением тепловых, механических и гидрогазодинамических параметров, зависящих от режима работы двигателя.
Известно, что количество механической энергии, отдаваемой двигателем потребителю, определяется дозой топлива, подаваемой в цилиндр за один цикл работы (цикловой подачей топлива) и эффективным КПД двигателя. Поэтому для задания режима работы при изменении нагрузки необходимо воздействовать на те органы топливоподающей аппаратуры, которые управляют подачей топлива. Количество подаваемого топлива зависит в основном от положения дозирующего органа. В топливоподающей аппаратуре дизелей таким органом является рейка топливного насоса высокого давления [34,45].
В процессе работы двигатель, с одной стороны, получает топливо в виде цикловой подачи gч через форсунку от топливного насоса высокого давления и воздух в количестве Сд в секунду из впускного коллектора, а с другой отдает энергию потребителю в виде угловой скорости (о коленчатого вала, и отработавшие газы в количестве Ог в секунду в выпускной коллектор. Таким образом, двигатель имеет два входных воздействия (g,< и ) со стороны связанных с ним предшествующих элементов и два выходных воздействия (со и Су) на последующие элементы. Если в качестве входной координаты учесть нагрузку на выходной вал, то функциональная схема дизельной установки получит вид, представленный на рисунке 2.1.