Накопитель энергии дизельгенератора автономной установки — SU 1782917 (original) (raw)
СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСРЕСПУБЛИК 1)5 В 66 С 13/ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) АНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТ КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 7(21) 4914689/11 (57) Применение: дизель-генераторные (22) 22.01.91 энергетические установки плавучих кранов (46) 23,12.92. Бюл. В 47 с резко выраженной неравномерностью на- (71) Нижегородский институт инженеров грузки, Сущность изобретения: накопитель водного транспорта энергии, содержащий маховик 1, асинхрон- (72) Е.Б,Шумков, Г.С.Гречин, Н,В.Черны- ный двигатель 2 с фазным ротором, датчик шевский и Л.Е,Кузнецов 3 положения и частоты вращения ротора, (56) Никеров П., Киров Ф., Добров М; Махо- преобразователь 4 частоты, интегратор 5 вичный рекуперативный тормоз. - Морской напряжения, снабжен датчиком 6 перемефлот, 1979, Ь 2, с. 37-38. щения рейки топливного насоса 10, одинЗулин В.В. Электромеханический неко- подвижный элемент которого соединен с питель энергии. - Речной транспорт, 1983, рейкой насоса непосредственно, а другой - М 6, с. 27. через пружину 8 и гидравлический демпфер (54) НАКОПИТЕЛЬ ЭНЕРГИИ ДИЗЕЛЬГЕ. 2 ил.НЕРАТОРА АВТОНОМНОЙ УСТАНОВКИПредполагаемое изобретение относится к области машин с автономной энергоустановкой, главным образом, плавучих кранов с резко выраженной неравномерностью нагрузки.Использование на плавучйх кранах дви,гателей внутреннего сгорания с наддувом вызывает повышенный расход топлива,Известны маховичные накопителиэнергии, частично способствующие стабилизации нагрузки дизельгенераторов плавкранов.Наиболее близким решением технической задачи к предполагаемому изобретению является накопитель энергии, содержащий электропривод, включающий датчик положения и частоты вращения ротора и преобразователь частоты, соединенный с интегратором напряжения, и маховик.Общим недостатком существующих накопителей энергии является неспособность их реакции на изменение средней нагрузки дизельгенератора и не обеспечивает стабилизации нагрузки, вследствие чего сййкается экономичность.Целью изобретения является обеспечение стабилизации нагрузки дизельгенератора и повышение его экономичности.Поставленная цель достигается тем, чтоон имеет датчик положения рейки топливного насоса, соединенный одним подвижным элементом непосредственно с рейкой, а другим - через пружину и гидравлический демпфер, причем выход датчика соединен с интегратором напряжения преобразователя.Соединение датчика полокения рейкитопливного насоса с регулятором напряже ния электропривода двойного питания иприменение гидравлического демпфера неизвестны в других технических решениях для стабилизации нагрузки дизельгенератора, что позволяет считать предложенное техническое решение изобретением,На фиг. 1 изобракена схема на сопителяэнергии дизельгенератора; на фиг. 2 - график зависимости скорости двигателя от нагрузки.Накопитель энергии дизельгенераторасодержит маховик 1, асинхронный двигатель с фазным ротором 2, датчик положения и частоты вращения ротора 3, преобразователь частоты 4, интегратор 5 напряжения преобразователя 4, датчик 6 перемещения рейки топливного насоса, гидравлический демпфер 7, пружина 8, привод 9 топливного насоса 10, регулятор 11 живого сечения канала перелива жидкости и поводок 12.Описание принципа действия накопителя энергии следует рассматривать в двух технологических режимах машины (плавкрана): при неизменной средней нагрузке и при изменяющейся средней нагрузке дизельгенератора.5 При неизменной средней нагрузке дизельгенератора во время технологического цикла машины (плавкрана) мгновенная мощность, создаваемая механизмами, существенно неравномерна, Пик нагрузки со здается при разгоне груза на подъеме. Приопускании груза нагрузка минимальна.Электродвигатель 2 работает вхолостую со скоростью а =2 йЪ; 02= Е 2 и скольжение 3=-1. Средняя технологическая нагрузка 15 полностью преодолевается дизелем, Прирезком увеличении нагрузки регулятор дизеля через привод 9 перемещает рейку топливного насоса 10 вправо, а вместе с ней инижний движок датчика 6. На входе интег ратора 5 действует отрицательное напряжение -0. Даже самые незначительные перемещения движка датчика 6 и вызванные ими незначительное напряжение -01 в результате интегрирования приводит к пла номернсму уменьшению выходного положительного напряжения 02 и напряжения 02 преобразователя 4. Поскольку возникает разность -Е 2 з+020, то двигатель 2 переходит в рекуперативный режим, отдавая 30 электромагнитную мощность Рзм=-М йо встатор, ачерез него в крановую сеть, и мощность Рз=-(Р 2-Рэм)=-М( щ - во) через преобразователь 4 в сеть.Под влиянием тормозного момента ма ховик 1 снижает свою скорость, отдавая кинетическую энергию на вал двигателя 2.Уменьшение скорости двигателя 2 относительно начального значения со =2 во (фиг. 2) вызывает уменьшение э.д.с. ротора.40 Нагрузка на дизель снижается, рейка насоса 10 и нижний движок датчика 6 стремится к нейтральному положению, когда нагрузка дизеля равна среднему значению, а 01=0.После снятия броска нагрузки скорость дви гателя 2 стабилизируется, например приш=1,6 соо, когда вновь Е 2 з=02, которые приняли меньшие значения при новом скольжении Я=0,6,Если же нагрузка, создаваемая техноло,гическим оборудованием, окажется меньшесреднего значения, то привод 9 рейки насоса 10 переместит нижний движок датчика 6 влево, Напряжение 01 на входе интегратора 5 станет положительным, напряжения 02 на 55 выходе интегратора 5 и 02 на выходе преобразователя 4 будут увеличиваться. Двигатель 2 перейдет в двигательный режим, его скорость будет возрастать, а с ней и э.д.с.-Е 2 з. Энергия отдизельгенератора будет по1829176 5 сети в стдтор и тового режима.тов р . При номинальной нагрузке ступать двигатель из тов Рло а и и холостом чер ез преобразователь 4- в р отор. Маховик эне гию, а хододе дизеля - максимально. 1 т запасать кинетическу о рП этому в последнем случае д изель гоначнет ет ст емиться к онаг зк, чем в мощость дизе я ющ удет Р раздт псйышению экоочередном измерении технологиченачения напря- номично ско наг й нагрузки до среднего значен ие датчика 01=0 и скорост д ь вигателя 2Формула изобрете ния жении новых Е 2=02. вновь стабилизируется при нЧ вствительность гидравлического д мпфера 7 столь мала, то увствит в описываемых акопит автономной установки, сод р ще жа ий преоби роцессах он практическ уч и не аствует. Ког- автиненный с интегь изменя- разователь частоты, соед а же средняя нагрузка на дизелатором напряжения, о т л и ч а ю щ ий,я датчика од Раторомлиза ии ее наэнергоустановки путем стабилизаци деисснаб ен датчиком положени медленно заним с е ней точкой грузки, он сна живо ногодвигаИменно оно станет новой Редне нейтралигической теля, под ля, оле а , К б ния мгновенной техноло " од ого соеди табилизируются относительно 20 нены сственно, а другой - через пружину нагрузки ста или.в.с. аналогично непосредственно, нов ой средней мощности д.в.с. а и. и гидравлический демпфер, приян ым интегратоопи санному выше принци у.чения 11 изменяет д атчика соединен с упомя ут Регулятор живого сеченияом нап ряжения. преемистостьдизеля в завис висимости от стар- р25 Составитель Н. Р . Че нышевскииК тор Л, ФильТехред М.Моргентал Корректо едак ПодписноеССРотк ытиям при ГКНТ СС, Заказ 4487 нного комитета по изобретениям и открЖ 35 Р б 4/5 113035. Москва,101льский комбинат "Патент", г, Ужгор д, у .г о, л.Гагарина,Оиееодстеенно итдчелнскио кои и