SU1392248A1 - Силова установка - Google Patents

Abstract

Изобретение позвол ет повысить эффективность установки. Дл  этого установлен реостат 7 с исполнительным механизмом 8 и регулировочный вентиль 9 с обратньм клапаном 10. Генератор 6 вьтолнен в виде обратимой асинхронной электрической машины с самовозбуждением. Реостат 7 подсоединен к статору генератора 2. Измеритель 3 мощности подсоединен к вентилю 9 и исполнительному механизму 8. Обратный клапан 10 вентил  сообщен с атмосферой. Дополнительна  мощность обратимой электрической машины, передаваема  на статор генератора 2, позвол ет уменьшить момент сопротивлени  его ротора, преодолеваемый дизелем при резком увеличении нагрузки, что приводит к улучшению приемистости дизел  1 и качества переходных процессов. 2. ил. с

Description

00

со ю

N

4 00

Изобретение относитс  к машиностроению , а именно двигателестроению и может быть использовано в силовых установках с дизельными двигател ми внутреннего сгорани  и с турбонадду- вом.

Целью изобретени   вл етс  повьше ние эффективности установки путем улучшени  качества переходных процес сов.

На фиг, 1 представлена схема силовой установки; на фиг, 2 - зависимость электрической мощности Р генератора от частоты его вращени  п.

Силова  установка содержит дизель 1, подсоединенный к его валу электрический генератор 2, измеритель 3 мощности , турбокомпрессор 4, дополни тельную газовую турбину 5, дополни- тельный генератор 6, реостат 7 с исполнительным механизмом 8 и регулировочный вентиль 9 с обратным клапаном 10.

Измеритель 3 мощности подключен к выходному контакту 11 генератора 2 Турбокомпрессор 4 подсоединен через воздухонапорный патрубок 12 к впускному ресиверу (не показан) дизел  и через газоприемное отверстие 13 - к выпускному коллектору (не показан) Дополнительна  газова  турбина 5 сообщаетс  с газовыхлопным отверстием 14 турбокомпрессора 4, Дополнительный генератор 6 подключен к газовой турбине 5, снабжен электрическими контактами 15 и 16 статора и ротора (не показан) и выполнен в виде обратимой асинхронной электрической машины с самовозбуждением. Реостат 7 подсоединен к контакту б ротора дополнительного генератора 6, контакт 15 статора этого генератора 6 св зан с выходным контактом 11 электрического генератора 2. Измеритель 3 мощности подсоединен к регулируемому вентилю 9 и к исполнительному механизму 8 реостата 7, а обратный клапан 10 вен тил  9 сообщен с атмосферой.

Характеристика генератора (крива  17 на фиг. 2) соответствует работе установки без нагрузки, а крива  18 (на фиг. 2) - работе установки с нагрузкой в установившемс  режиме,

Установка работает следующим образом .

5

0

5

0

0

5

0

5

0

5

Отработавшие газы из дизел  1 поступают в газоприемное отверстие 13 турбокомпрессора 4, а затем через газовыхлопное отверстие 14 - в дополнительную газовую турбину 5. Последн   вращает дополнительный генератор 6, который вырабатывает электрический ток. Сжатый в турбокомпрессоре 4 воздух подаетс  через воздухонапорный патрубок 12 во впускной ресивер дизел  1.

При запуске дизел  1 измеритель 3 мощности не вырабатьшает управл ющие сигналы. В этом случае воздух в дизель поступает через открытьй обратный клапан 10 регулировочного вентил  9, мину  турбокомпрессор 4. При этом регулировочный реостат 7 имеет сопротивление, соответствующее режиму холостого хода дизел  1,

По мере возрастани  частоты вращени  ротора генератора 2 на его выходном контакте 11 по вл етс  напр жение , которое подаетс  на контакт 15 статора дополнительного генератора 6 (обратимой асинхронной машиныJ, который начинает приводить во вращение дополнительную турбину 5, создава  разрежение в газовыхлопном отверстии 14 и сокраща  тем самым врем  раскрутки турбокомпрессора 4. За счет повьш1ени  температуры и давлени  газов увеличиваетс  мощность турбокомпрессора 4 и турбины 5. Увели-, чение мощности турбокомпрессора 4 приводит к росту давлени  воздуха в воздухонапорном патрубке 12, а возрастание мощности турбины 5 - к увеличению частоты вращени  дополнительного генератора 6,

При достижении частоты вращени  обратимой электрической машины, превышающей синхронные, она переходит в режим генератора электрической энергии , потребл   от основного генератора 2 реактивную мощность дл  возбуждени  и отдава  в депь статора генератора 2 активную мощность, котора  расходуетс  на создание дополнительного крут щего момента, приложенного к ротору основного генератора 2 и направленного согласно с моментом, создаваемым дизелем 1. Момент сопротивлени  ротора генератора 2 обусловленной электрической реакций ротора и трением в подшипниках в режиме холостого хода установки остаетс  посто нным , что позвол ет, уменьша  подачу топлива в дизель 1, добитьс  баланса моментов, приложенных к ротору генератора 2.

Таким образом, переход обратимой электрической машины в режим генератора и подача электрической энергии в цепь статора основного генератора 2 позвол ют увеличить мощность и экономичность установки. При этом xapaKтеристика электрической машины (генератора 6) соответствует кривой 17. Частота вращени  п, соответствует установившемус  режиму работы установки на холостом ходу.

При мгновенном увеличении нагрузки на дизеле измеритель- 3 мощности вырабатывает два управл ющих сигнала Один из них поступает на электрическую часть привода регулировочного вентил  9, вызыва  перемещение золотника вентил  9, который сообщает воз- Д|ухонапорный патрубок 12 турбокомпрессора 4 с впускным ресивером дизел  I, увеличива  тем самым подачу воздуха на сгорание топлива. Закон регулировани  положени  золотника вентил  9 от величины нагрузки дизел  1 задаетс  исход  из необходимости получени  оптимального значени  коэф- фициента избытка воздуха, о беспечи- вающего полное сгорание топлива в цилиндрах дизел  1.

Второй управл ющий сигнал от измерител  3 мощности с вьщержкой по вре- мени поступает также на исполнительный механизм 8, который,воздейству  на реостат 7, через контакт 18 измен ет наклон характеристики обратимой электрической машины таким образом, чтобы при увеличении частоты ее вращени  в цепь статора основного генератора 2 передавалась электрическа  мощность, вырабатываема  в режиме холостого хода установки-. Вьщержка оп времени включени  исполнительного механизма 8 реостата 7 позвол ет при резком набросе нагрузки передавать в цепь статора основного генератора 2 большую мощность за счет сохранени  неизменного наклона характеристики обратимой электрической машины и одновременного увеличени  частоты ее вращени , обусловленного возрастанием

температуры газов перед дополнительной турбиной 5. Дополнительна  мощность обратимой электрической машины передаваема  на статор генератора 2, позвол ет уменьшить момент сопротивлени  его ротора, преодолеваемый дизелем 1 при резком увеличении нагрузки , что приводит к улучшению приемистости дизел  1 и качества переходных процессов.

Характеристика обратимой машины при работе установки с нагрузкой в установившемс  режиме способствует кривой 18 на фиг. 2. Частота вращени  п соответствует установившейс  частоте вращени  обратимой электрической машины.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Силова  установка, содержаща  дизель, подсоединенный к его валу электрический генератор, измеритель мощности, подключенный к выходному контакту генератора, турбокомпрессор подсоединенньй через воздухонапор- ньй патрубок к впускному ресиверу дизел  и через газоприемное отверстие к выпускному коллектору, дополнительную газовую турбину, сообщенную с газовыхлопным отверстием турбокомпрессора , и дополнительный генератор подключенный к газовой турбине и снабженный электрическими контактами статора и ротора, отличающа с  тем, что, с целью повышени  эффективности, она дополнительно снабжена реостатом с исполнительным механизмом и регулировочным вентилем с обратным клапаном, дополнительный генератор выполнен в виде обратимой асинхронной электрической машины с самовозбуждением, причем реостат подсоединен к контакту ротора дополнительного генератора, контакт статора этого генератора св зан с выходным контактом электрического генератора, измеритель мощности подсоединен к регулируемому вентилю и к исполнительному механизму реостата, а обратный клапан вентил  сообщен с атмосферой.