SU1467732A1 - Self-sufficient diesel-electric set - Google Patents

Self-sufficient diesel-electric set Download PDF

Info

Publication number
SU1467732A1
SU1467732A1 SU874232013A SU4232013A SU1467732A1 SU 1467732 A1 SU1467732 A1 SU 1467732A1 SU 874232013 A SU874232013 A SU 874232013A SU 4232013 A SU4232013 A SU 4232013A SU 1467732 A1 SU1467732 A1 SU 1467732A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
internal combustion
combustion engine
comparator
Prior art date
Application number
SU874232013A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Егорович Кущев
Игорь Михайлович Эренбург
Валерий Юрьевич Гречуха
Валерий Васильевич Ершов
Николай Кузьмич Колесников
Александр Викторович Коренев
Николай Николаевич Орищенко
Original Assignee
Ростовское Высшее Военное Командно-Инженерное Училище Им.Неделина М.И.
Московский Прожекторный Завод
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ростовское Высшее Военное Командно-Инженерное Училище Им.Неделина М.И., Московский Прожекторный Завод filed Critical Ростовское Высшее Военное Командно-Инженерное Училище Им.Неделина М.И.
Priority to SU874232013A priority Critical patent/SU1467732A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1467732A1 publication Critical patent/SU1467732A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике . Целью изобретени   вл етс  повьапение качества генерируемой электрической энергии и экономичности. Установка содержит двигатель внутреннего сгорани  2, генератор 1,датчики активной мощности 9 и частоты 3, функциональный преобразователь 6 активной мощности нагрузки в сигнал, пропорциональный -оптимальной частоте вращени  двигател , устр-во сравнени  8, усилитель-ограничитель 10, исполнительный орган 4, орган управлени  подачей топлива 5. Повышение экономичности обеспечиваетс  более точной установкой и подцержа.шем оптимальных скоростных режимов, соответствующих нагрузке. 7 ил.The invention relates to electrical engineering. The aim of the invention is to improve the quality of the generated electrical energy and economy. The installation contains an internal combustion engine 2, a generator 1, sensors of active power 9 and frequency 3, a functional converter 6 of the active power of the load into a signal proportional to the optimum engine speed, comparison device 8, limiter 10, actuator 4, organ control of fuel supply 5. Improved efficiency is provided by more accurate installation and support of optimal speeds corresponding to the load. 7 il.

Description

а 1  a 1

Cd 1чЭCd 1хЭ

Фиг. 1FIG. one

Изобретение относитс  к электротехнике и может найти применение в электроэнергетических установках автономного типа.The invention relates to electrical engineering and may find application in autonomous type electric power plants.

Цель изобретени  - повьшение качества генерируемой электрической энергии и экономичности.The purpose of the invention is to improve the quality of the generated electrical energy and efficiency.

На фиг.1 представлена функциональна  схема автономной дизель- электрической установки; на фиг.2 - функциональна  схема датчика активной мощности; на фиг.З - оптимальна  скоростна  характеристика дизельного двигател } на фиг.4 - принципиальна  схема функционального преобразовате- °л  активной мощности нагрузки в сигнал , пропорциональный оптимальной частоте вращени , и задатчик функцииFigure 1 shows the functional diagram of an autonomous diesel-electric installation; figure 2 is a functional diagram of the sensor active power; FIG. 3 shows the optimal speed characteristic of a diesel engine; FIG. 4 is a schematic diagram of a functional conversion of active load power into a signal proportional to the optimum rotational frequency, and a function setting indicator.

оптимального регулировани -, на фиг.5-20 |Тел  6 активной мощности нагрузкиoptimal control -, figure 5-20 | Tel 6 active power load

конструкци  исполнительного органаj на фиг.6 - функциональна  схема усилител -ограничител  j на фиг,7 - статическа , характеристика усилител - ограничител .the design of the actuator j in FIG. 6 is the functional diagram of the amplifier-limiter j in FIG. 7, is static, the characteristic of the amplifier-limiter.

Автономна  дизель-электрическа  установка содержит электрический генератор 1 (фиг.1), механически св - занньй с двигателем 2 внутреннего сгорани , датчик 3 частоты, св зан- ньй с валом двигател  2 внутреннего сгорани , исполнительный орган 4, выход которого св зан с органом 5 управлени  подачи топлива двигател  2 внутреннего сгорани , функциональный преобразователь 6 активной мощности нагрузки в сигнал пропорциональный оптимальной частоте вращени  двигател , соединенньй первым входом с задатчиком 7 функции оптимального регулировани , и устройство 8 сравнени , соединенное первым входом с выходом функционального лреобразова- тел  6.The autonomous diesel-electric installation contains an electric generator 1 (Fig. 1), mechanically connected to an internal combustion engine 2, a frequency sensor 3 connected to the engine 2 internal combustion engine, an executive organ 4 whose output is connected to an organ. 5 controls the fuel supply of the engine 2 internal combustion, functional converter 6 of the active power of the load into a signal proportional to the optimum engine rotational speed, connected by the first input to the setpoint 7 of the optimum control function, and Comparison 8, connected by the first input to the output of the functional transducer 6.

Устройство содержит также датчик 9 активной мощности, подключенный к выходу электрического генератора 1, и усилитель-ограничитель 10, вход которого св зан с вькодом устройства 8 сравнени , а выход - с входом исполнительного органа 4. Выход датчика 9 активной мощности соединен с вторым входом функционального преобразовател  6. Выход датчика 3 частоты вращени  подключен к второму входу устройства 8 сравнени . При этом линейньй участок (по входному сигналу) характеристики усшштел ограничител  10 выбран минимально допустимым по услови м устойчивости. Датчик 9 активной мощности состо- ит (фиг.2) из трех идентичных блоков 11-13 измерени  мгновенной полной мощности. В состав каждого блока вход т датчик 14 мгновенного значени  тока фазы, датчик 15 мгновенного значени  фазного напр жени , аналоговый блок 16 умножени . Выходы блоков 11-13 подключены к входам сумматора 17, на выходе которого может быть включен фильтр 18.The device also includes an active power sensor 9 connected to the output of an electric generator 1, and a limiter amplifier 10, the input of which is connected to the code of the comparison device 8, and the output to the input of the executive body 4. The output of the active power sensor 9 is connected to the second functional input converter 6. The output of the rotational speed sensor 3 is connected to the second input of the comparison device 8. In this case, the linear segment (according to the input signal) of the characteristics of the limiter 10 is selected as the minimum permissible under the stability conditions. The active power sensor 9 consists (3) of three identical blocks 11-13 of instantaneous total power measurement. Each unit includes a sensor 14, an instantaneous phase current value, a sensor 15, an instantaneous phase voltage value, and an analog multiplicating unit 16. The outputs of blocks 11-13 are connected to the inputs of the adder 17, the output of which may include a filter 18.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

В установившемс  режиме с выхода датчика 9 активной мощности (фиг.) на вход функционального преобразова5In the steady state from the output of the sensor 9 of the active power (Fig.) To the input of the functional transform

00

5five

00

5five

00

5five

в сигнал, пропорциональньй оптимальной частоте вращени  двигател , поступает сигнал, пропорциональньй текущему значению активной мощности нагрузки . Выходной сигнал функционального преобразовател  6, соответствующий оптимальной дл  данной нагрузки частоте вращени  дизельного двигател  2, поступает на вход устройства 8 сравнени . На второй вход устройства сравнени  поступает напр жение с выхода датчика 3 частоты вращени , npot порхщональное текущему значению частоты вращени  вала. В установившемс  режиме выходной сигнал устройства сравнени  представл ет собой статическую ошибку регул тора. Величина этого сигнала находитс  в пределах линейного участка статической характеристики (фиг.7) усилител -ограничител  10. Под действием выходного напр жени  усилител -ограничител  шток исполнительного органа 4 и св занный с ним орган 5 управлени  подачи топлива наход тс  в некотором положении , соответствукнцем данному уста- новившемс режиму.The signal is proportional to the optimum engine speed, a signal is received that is proportional to the current value of the active load power. The output signal of the functional converter 6, corresponding to the frequency of rotation of the diesel engine 2 that is optimal for a given load, is fed to the input of the comparison device 8. The second input of the comparator receives the voltage from the output of the rotational speed sensor 3, npot porhonsonalny the current value of the frequency of rotation of the shaft. In steady state, the output of the comparator is a static regulator error. The magnitude of this signal is within the linear portion of the static characteristic (Fig. 7) of the amplifier-limiter 10. Under the action of the output voltage of the amplifier-limiter, the rod of the actuator 4 and the fuel supply control body 5 associated with it are in a certain position corresponding to this established mode.

При набросах (сбросах) нагрузки выходной сигнал датчика 9 активной мощности, а следовательно, и выходной сигнал преобразовател  6 начинают измен тьс . На начальном участке времени переходного процесса скорость изменени  напр жени  и тока генератора значительно выше скорости изменени  частоты вращени , так как посто нна  времени генератора и нагрузки намного меньше посто нной времени двигател  внутреннего сгорани . По этой причине в начале переходного процесса увеличение абсолютного значени  выход-. НОГ9 сигнала устройства 8 сравнени  будет практически полностью соответствовать изменению выходного напр жени  функционального преобразовател  . В результате выходной сигнал устройства сравнени  за корот- кий промежуток времени достигнет уровн , соответствующего релейной части статической характеристики усилител -ограничител  10. Выходное напр жение усилител -ограничител  станет максимальным (по модулю). Это приведет к перемещению штока исполнительного органа 4 и св занного с ним органа управлени  подачи топлива в крайнее положение, соответст- вующее максимальной или минимальной подачам (в зависимости от знака выходного напр жени  ус шител -огра- ничител ). Исполнительный орган будет находитьс  в крайнем положении до тех пор, пока выходной сигнал устройства 8 сравнени  вследствие изменени  частоты вращени  не уменьшитс  до уровн , которому соответствует линейньй участок статической харак- теристики усилител -ограничител  10 После чего, под воздействием этого сигнала шток исполнительного органа займет положение, обеспечивающее значение частоты вращени , близкое к оптимальному. Таким образом, в устройстве регулирование осуществл етс  посредством установки и поддержани  предельно возможных (т;е. максимальных или минимальных) уровней подачи топлива в течение большего отрезка времени переходного процесса . Это обеспечивает форсиро- ванньш перевод двигател  внутреннего сгорани  из одного скоростного режима в другой за минимальный промежуток времени.During load (discharge) load, the output signal of the sensor 9 of active power, and hence the output signal of the converter 6, begin to change. In the initial part of the transient time, the rate of change of voltage and current of the generator is significantly higher than the rate of change of rotational frequency, since the time of the generator and load is much less than the time of the internal combustion engine. For this reason, at the beginning of the transition process, an increase in the absolute value of the output is -. The signal 9 of the signal of the comparison device 8 will almost completely correspond to the change in the output voltage of the functional converter. As a result, the output signal of the comparator device in a short period of time will reach the level corresponding to the relay part of the static characteristic of the amplifier limiter 10. The output voltage of the amplifier limiter will become maximum (modulo). This will lead to the movement of the rod of the executive body 4 and the associated fuel control control unit to the extreme position corresponding to the maximum or minimum flow rate (depending on the sign of the output voltage of the limiter). The executive unit will be in the extreme position until the output signal of the comparator 8 due to a change in the rotational speed decreases to a level that corresponds to the linear portion of the static characteristic of the amplifier-limiter 10. Then, under the influence of this signal, the actuator stem will take the position , providing the value of the rotational speed close to optimal. Thus, in the device, regulation is carried out by setting and maintaining the maximum possible (t; e. Maximum or minimum) levels of fuel supply for a longer period of time of the transient process. This ensures the conversion of the internal combustion engine from one speed range to another for a minimum period of time.

В режиме холостого хода, когда нагрузка отсутствует, приводной двигатель 2 работает на минимальной частоте, обеспечивающей устойчи- вость электроагрегата при неожиданных набросах нагрузки. Значение этой частоты вращени  определ етс  нижним уровнем сигнала, поступающего с функционального преобразовател  6 при нулевом сигнале на его входе.In idle mode, when there is no load, the drive motor 2 operates at the minimum frequency, which ensures stability of the electrical unit at unexpected load surges. The value of this rotational speed is determined by the lower level of the signal coming from the function converter 6 at the zero signal at its input.

Повьш1ение экономичности устройства обусловлено более точной устаImproving the efficiency of the device due to a more accurate mouth

Q 5 0 5 О Q 5 0 5 About

0 5 0 5

5five

00

5five

новкой и поддержанием оптимальных скоростных режимов, соответствующих нагрузкеand maintain optimal speeds corresponding to the load

Использование в устройстве (дл  управл ющего воздействи ) сигнала, пропорционального активной мощн ости, позвол ет уменьшить отклонение ре ального значени  управл ющего воздействи  от требуемого. При этом величина этого отклонени  определ етс  лишь погрешностью датчика активной мощности.The use in the device (for control action) of a signal proportional to the active power makes it possible to reduce the deviation of the actual value of the control action from the desired one. In this case, the magnitude of this deviation is determined only by the error of the active power sensor.

Наличие в устройстве основной отрицательной обратной св зи позвол ет осуществить управление приводным двигателем непосредственно по отклонению частоты вращени  от оптимального дл  данной нагрузки значени . В результате этого статическа  ошибка системы уменьшаетс .The presence in the device of the main negative feedback allows the drive motor to be controlled directly by the deviation of the rotational speed from the optimum value for the given load. As a result, the static system error is reduced.

Таким образом, уменьшение погрешности формировани  управл ющего воздействи  и повышение точности его отработки позвол ет в устройстве значительно приблизить режимы работы приводного двигател  дизель-элект- рической установки к оптимальным.Thus, reducing the error in the formation of a control action and improving the accuracy of its testing allows the device to significantly approximate the operating modes of the drive motor of a diesel-electric installation to the optimum one.

Сокращение времени перехода дизель-электрической установки из одного скоростного режима в другой при изменении нагрузки уменьшает врем  переходного процесса по напр жению . Вследствие этого в процессе работы дизель-электрической установки сокращаетс  длительность интервалов времени, в течение которых напр жение не соответствует предельно допустимым значени м. Таким образом , повышаетс  качество генерируемой электрической энергии на выходе генератора установки.Reducing the time for a diesel-electric installation to go from one speed range to another as the load changes reduces the time of the transient over voltage. As a result, during the operation of a diesel-electric installation, the duration of time intervals during which the voltage does not correspond to the maximum permissible values is reduced. Thus, the quality of the generated electrical energy at the generator output of the installation is improved.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Автономна  дизель-электрическа  установка, содержаща  электрический генератор, механически св занный с двигателем внутреннего сгорани , датчик частоты, св занньй с валом двигател  внутреннего сгорани , исполнительный орган, выход которого св зан с органом управлени  подачи топлива двигател  внутреннего сгорани , функциональньй преобразователь активной мощности нагрузки в сигнал, пропорциональный оптимальной частоте вращени  двигател , соединенный с первым входом устройства сравнени , отличающа с  тем.An autonomous diesel-electric installation comprising an electric generator mechanically coupled to an internal combustion engine, a frequency sensor coupled to an internal combustion engine shaft, an actuator, the output of which is connected to an internal combustion engine fuel control, an active load power converter a signal proportional to the optimum engine speed, connected to the first input of the comparator, characterized in that. что, с целью повышени  качества генерируемой электрической энергии и экономичности, введены датчик активной мощности, подключенньй к выходу электрического генератора, и усилитель-ограничитель , вход которого св зан с выходом устройства сравнени , а выход - с входом исполнительного органа, выход датчика активной мощности соединен с входом функцио (Лthat, in order to improve the quality of the generated electrical energy and efficiency, an active power sensor is connected, connected to the output of the electric generator, and an amplifier-limiter, whose input is connected to the output of the comparator, and the output is connected to the input of the executive body, with input function (L ЩU 16sixteen илsilt 1515 нального преобразовател  активной мощности нагрузки в сигнал, пропорциональный оптимальной частоте вращени  двигател , выход датчика частоты вращени  подключен к второму входу устройства сравнени , причем линейный участок (по входному сигналу ) характеристики усилител -ограничител  выбран минимально допустимым по услови м устойчивости.An active load power converter into a signal proportional to the optimum engine rotational speed, the output of the rotational speed sensor is connected to the second input of the comparator, and the linear portion (of the input signal) of the amplifier-limiting characteristic is chosen to be minimally acceptable according to the stability conditions. IA. л л Л ЛIa. l l l l NN т V V уt v v y FTFT и-1i-1 ко; Mj)zto; Mj) z сЬcb -тЛ А А-tl aa Тг//,Tr //, J V V VJ v v v / i/ i фиг 5 Я2Fig 5 H2 Фиг. 6FIG. 6 0ife.70ife.7 // лиwhether
SU874232013A 1987-04-20 1987-04-20 Self-sufficient diesel-electric set SU1467732A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874232013A SU1467732A1 (en) 1987-04-20 1987-04-20 Self-sufficient diesel-electric set

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874232013A SU1467732A1 (en) 1987-04-20 1987-04-20 Self-sufficient diesel-electric set

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1467732A1 true SU1467732A1 (en) 1989-03-23

Family

ID=21299148

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874232013A SU1467732A1 (en) 1987-04-20 1987-04-20 Self-sufficient diesel-electric set

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1467732A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 466600, кл. Н 02 Р 9/46, 1975. Авторское свидетельство СССР № 877771, кл. Н 02 Р 9/04, 1981. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4856475A (en) Rotational frequency control apparatus of internal combustion engine
GB1340773A (en) Control sysstems for gas turbine power plant
EP0232957A2 (en) Control apparatus for a motor vehicle variable geometry turbocharger
CA1112741A (en) Automatic control system with gain switching
US4185203A (en) Closed loop rotational speed control system for twin-shaft type gas turbine electric generator
US5332959A (en) Control of constant speed and constant maximum temperature of a gas turbine
US3911883A (en) Fuel systems for engines
SU1467732A1 (en) Self-sufficient diesel-electric set
SU1467731A1 (en) Self-sufficient power unit
SU1740734A1 (en) Power plant shaft rotational speed regulator
SU1177524A1 (en) Electronic governor of diesel-generator ratational sreed
RU2729584C1 (en) Turbo-generator control method
SU1273621A1 (en) Device for controlling load of ship diesel-generator set
SU1204764A1 (en) Automatic governor of internal combustion engine
SU913542A1 (en) Dc electric drive
JPS6332353Y2 (en)
SU981935A1 (en) Adaptive system for vessel for vessel power plant control
JPH0447392Y2 (en)
SU1462458A1 (en) Device for controlling a d.c. motor
SU1132031A1 (en) Method of regulating steam turbine
SU617798A1 (en) Method and apparatus for dependent control of dc motor field
SU997215A2 (en) Electric drive with subordinate control of parameters
SU1442685A1 (en) Revolutions governor for diesel-electric unit
SU1576371A1 (en) Apparatus for regulating voltage of traction generator of diesel locomotive
JPH06605Y2 (en) Control device for gas turbine power generator