Накопитель энергии дизельгенератора автономной установки

 

Применение: дизель-генераторные энергетические установки плавучих кранов с резко выраженной неравномерностью нагрузки . Сущность изобретения: накопитель энергии, содержащий маховик 1, асинхронный двигатель 2 с фазным ротором, датчик 3 положения и частоты вращения ротора, преобразователь 4 частоты, интегратор 5 напряжения, снабжен датчиком 6 перемещения рейки топливного насоса 10, один подвижный элемент которого соединен с рейкой насоса непосредственно, а другой - через пружину 8 и гидравлический демпфер 7. 2 ил.

(19) (! 1) СОВХОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s1)s В 66 С 13/28

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4914689/11 (22) 22.01.91 (46) 23,12.92. Бюл. N. 47 (71) Нижегородский институт инженеров водного транспорта (72) Е.Б,Шумков, Г.С.Гречин, Н,В.Чернышевский и Л.Е.Кузнецов (5 6) Никеров П., Киров Ф., Добров М; Маховичный рекуперативный тормоз. — Морской флот, 1979, ЬЬ 2, с. 37-38.

Зулин В.В. Электромеханический накопитель энергии. — Речной транспорт, 1983, М 6,с.27. (54) НАКОПИТЕЛЬ ЭНЕРГИИ ДИЗЕЛЬГЕНЕРАТОРА АВТОНОМНОЙ УСТАНОВКИ (57) Применение: дизель-генераторные энергетические установки плавучих кранов с резко выраженной неравномерностью нагрузки. Сущность изобретения: накопитель энергии, содержащий маховик 1, асинхронный двигатель 2 с фазным ротором, датчик

3 положения и частоты вращения ротора, преобразователь 4 частоты, интегратор 5 напряжения, снабжен датчиком 6 перемещения рейки топливного насоса 10, один подвижный элемент которого соединен с рейкой насоса непосредственно, а другой— через пружину 8 и гидравлический демпфер

7.2 ил.

1782917

Предполагаемое 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 накопители энергии, 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 сйй>кается экономичность.

Целью изобретения является обеспечение стабилизации нагрузки дизельгенератора и повышение его экономичности.

Поставленная цель достигается тем, что он 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 поло>кения рейки топливного насоса с регулятором напряже ния электропривода двойного питания и применение гидравлического демпфера неизвестны в других технических решениях для стабилизации нагрузки дизельгенератора, что позволяет считать предложенное техническое решение изобретением, На фиг. 1 изобра>кена схема накопителя энергии дизельгенератора; на фиг. 2 — график зависимости скорости двигателя от нагрузки.

Накопитель энергии дизельгенератора содержит 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 со10 здается при разгоне груза на подъеме. При опускании груза нагрузка минимальна.

Электродвигатель 2 работает вхолостую со скоростью а =2 соо, Uz= Ez и скольжение

S=-1. Средняя технологическая нагрузка

15 полностью преодолевается дизелем, При резком увеличении нагрузки регулятор дизеля через привод 9 перемещает рейку топливного насоса 10 вправо, а вместе с ней и нижний движок датчика 6. На входе интег20 ратора 5 действует отрицательное напряжение -U<. Даже самые незначительные перемещения движка датчика 6 и вызванные ими незначительное напряжение -01 в результате интегрирования приводит к пла25 номернсму уменьшению выходного положительного напряжения Uz и напряжения

Uz преобразователя 4. Поскольку возникает разность -E2s+U2+0, то двигатель 2 переходит в рекуперативный режим, отдавая

30 электромагнитную мощность Рз =-М сто в статор, а через него в крановую сеть, и мощность Ps=-(Р2-Ра„)=-M(ж - coo) через преобразователь 4 в сеть.

Под влиянием тормозного момента ма-

35 ховик 1 снижает свою скорость, отдавая кинетическую энергию на вал двигателя 2.

Уменьшение скорости двигателя 2 относительно начального значения и =2 мо (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, à U>=0.

После снятия броска нагрузки скорость дви45 гателя 2 стабилизируется. например при

60=1,6 с0р, когда вновь E2s=U2, которые приняли меньшие значения при новом скольжении S=G,G.

Если же нагрузка, создаваемая техноло50,гическим оборудованием, окажется меньше среднего значения, то привод 9 рейки насоса 10 переместит нижний движок датчика 6 влево, Напряжение U> на входе интегратора

5 станет положительным, напряжения U2 на

55 выходе интегратора 5 и Uz на выходе преобразователя 4 будут увеличиваться. Двигатель 2 перейдет в двигательный режим, его скорость будет возрастать, а с ней и э.д.с.

-E2$. Энергия отдизельгенератора будет по1782917

Составитель Н. р . Че нышевский

К тор Л. Филь

Техред М.Моргентал Корректо

Редактор

Подписное

ССР отк ытиям при ГКНТ СС, Заказ 4487 нного комитета по изобретениям и откр

Ж35 Р б 4/5

113035. Москва, 101 льский комбинат "Патент", г. Ужгор д, у . г о, л. Гагарина, Прт иееодстеенно итст еонскио кои и

5 сети в стдтор и тового режима тов р . При номинальной нагрузке ступать A ь ло а и и холостом чер ез преобразователь 4- в р отор. Маховик эне гию, а ход оде дизеля — максимал ьно.

1 т запасать кинетическу о р

П этому в последнем случае д изель гоначнет ет ст емиться к о наг зк, чем в мощость дизеля вновь будет р разд нологиче- Il8pl30M. Это с особс вует т повышению экоП очередном змерении технологиче начения напря- номично ско наг и нагрузки до среднего значен ие датчика 01=0 и скорост д ь вигателя 2

Формула изобрете ния жени и новых E2=U2. вновь стабилизируется при н др д мпфера 7 столь мала, по увствит в описываемых акопит

° - автономной установки, сод р щ е жа ий преоби„ роцессах он практическ уч и не аствует. Kor- авт иненный с интегь изменя- разователь частоты, соед а же средняя нагрузка на дизел атором напряжения, о т л и ч а ю щ ий я н A движок датчика p opo лиза ии ее наэнергоустановки путем стабилизаци деис снаб ен датчиком положени медленно заним с е ней точкой грузки, он сна ж иво ногодвигаРедне нейтрал и одвижные элементы которого с е гической теля, под ля, оле а, К б ния мгновенной техноло " од ого соеди табилизируются относительно 20 нены с ственно, а другой — через пружину нагрузки ста или .в.с. аналогично непосредственно, нов ой средней мощности д.в.с. а и. и гидравлический демпфер, при ян ым интегратоопи санному выше принци у. чения 11 изменяет д атчика соединен с упомя ут

Регулятор живого сечения ом напряжения. преемистостьдизеля в завис висимости от стар- р