МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (МИИТ) УДК 629. 4. 05 ЧЕБОТАРЁВ Максим Александрович ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТЕПЛОВОЗОВ ПРИМЕНЕНИИ МИКРОПРОЦЕССОРНОГО , , , , , УПРАВЛЕНИЯ ДИЗЕЛЬ - ГЕНЕРАТОРОМ Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Е. Е. КОССОВ Москва 2007
Целью диссертационной работы является: • обобщение методов и средств повышения эффективности работы тепловозных дизелей путём корректирования мощности тягового генератора в переходных процессах; • изучение опыта перевода системы управления силовой установкой тепловоза с гидромеханической на микропроцессорную основу; • исследование тепловозной характеристики усовершенствованных дизель-генераторов 1 А-9 ДГ; • анализ и разработка алгоритмов управления для микропроцессорных систем управления магистральными тепловозами и их силовыми установками, в частности дизельгенератором тепловозов серии 2 ТЭ 116; • корректировка программного обеспечения в режиме работы дизель-генератора под нагрузкой; • оценка технико-экономической эффективности применения электронной системы управления дизель-генераторной установкой на тепловозах
Структурная схема электронной системы регулирования ЭРЧМ 30 Т КМ и ОУ ТЭД ДЧД ДПР ДДМ ИУ ДТ ДДН ТНВД ДЧТ ДТВ БУ РДМ Диз. СВ ТГ ВУ УВВ ДН ДЧК БУВ РБ 1 – РБ 3 Канал связи с БУ 2 -й секции. Канал связи с переносным компьютером. П потоки информации потоки энергии
Блок-схема обобщенного алгоритма управления движением локомотива Начало 4 Выполнение главной процедуры (собственно модель) 1 Ввод данных о локомотиве и составе поезда. Инициализация и ввод служебных данных 5 Представление и фиксирование текущих результатов расчета в графическом и табличном виде 2 Считывание профиля пути из памяти 6 нет 3 Формирование файлов регистрации текущих и итоговых результатов расчета Проверка условия достижения поездом конца маршрута Конец да 7 Запись в файл итоговых результатов
Программатор кнопки управления 1 – кнопка смены режима; 2 – кнопка смены подрежима; 3 – кнопка резервная; 4 – кнопка выбора рядности; 5 - кнопка увеличения; 6 – кнопка уменьшения; 7 – верхний ряд индикаторов; 8 – нижний ряд индикаторов. индикаторы
Параметры работы дизель - генераторов, снятые микропроцессорной системой управления, в виде графиков, с единым масштабом по вертикали, согласно которому 100 ед. по шкале абсцисс соответствует: • - 100 об/мин частоты вращения коленчатого вала дизеля n ; • - 1000 об/мин частоты вращения вала ротора турбокомпрессора n ; • - 1000 А тока тягового генератора I ; • - 100 В напряжения тягового генератора U ; • - 1 мм рабочего хода положения реек топливных насосов h ; • - 1 мм расчетного ограничения текущего положения реек топливных насосов; • - 10 км/ч скорости движения тепловоза V. Д ТК G G Р
Значения частоты вращения коленчатого вала и положения реек ТНВД во время запуска дизеля
Разгон вала дизель-генератора по позициям контролера машиниста на холостом ходу
Разгон дизель-генераторов секции А и Б с 0 до 15 позиции на холостом ходу
Снижение частоты вращения валов дизель-генераторов секции А и Б с 15 до 0 позиции на холостом ходу
Ограничения подачи топлива в функции давления наддува для секции А. Давление наддува кг/см 2 0 0, 1 0, 2 0, 3 0, 4 0, 8 1, 0 1, 2 1, 4 - Режим РЕ 91 92 93 94 95 96 97 98 99 9 F Величина ограничения hp по программатору 10, 72 12. 24 13. 36 14. 16 14. 64 17. 04 17. 84 18. 40 18. 88 07. 67 Положение рейки ТНВД, мм 80, 3 82, 0 83, 2 84, 1 84, 7 86, 9 88, 0 88, 5 89, 3 77, 3 В режиме 9 F устанавливается ограничение рейки ТНВД при частоте вращения вала дизель-генератора 350 об/мин и оно не зависит от давления наддува.
Ограничения подачи топлива в функции давления наддува для секции Б Давление наддува кг/см 2 0 0, 1 0, 2 0, 3 0, 4 0, 8 1, 0 1, 2 1, 4 - Режим РЕ 91 92 93 94 95 96 97 98 99 9 F Величина ограничения hp по программатору 10, 2 11. 76 12. 72 14. 0 14. 32 16. 24 17. 36 17. 92 18. 72 07. 33 Положение рейки ТНВД, мм 80, 3 81, 9 83, 2 84, 1 84, 7 86, 9 88, 0 88, 5 89, 3 77, 3 В режиме 9 F устанавливается ограничение рейки ТНВД при частоте вращения вала дизель-генератора 350 об/мин и оно не зависит от давления наддува.
Изменение текущих параметров работы силовой установки при трогании тепловоза с места
Снижение мощности дизеля под нагрузкой по позициям контролера машиниста
Разгон и выход на полную мощность дизель-генераторов при параллельной работе двух секций тепловоза.
Снижение частоты вращения и мощности дизель-генераторов обеих секций тепловоза при переходе с “ 15” на “ 0” позицию.
Текущие параметры работы силовых установок двух секций тепловоза в режиме раздельного управления секциями при постановке рукоятки контроллера машиниста с 0 на 15 позицию
Текущие параметры работы силовых установок в режиме раздельного управления секциями при постепенном переводе рукоятки контроллера машиниста с 15 на 0 позицию
Удельный расход ge дизельного топлива по тепловозной характеристике дизель-генераторов 1 А-9 ДГ: серийного, опытного модифицированного № 20 и модифицированного № 1537 ge, г/к. Вт*ч 300, 0 расходная характеристика серийного 1 А-9 ДГ исп. 2 280, 0 260, 0 расходная характеристика модифицированного ДГ № 1537 240, 0 расходная характеристика опытного ДГ № 20 220, 0 200, 0 180, 0 0 500 1000 1500 2000 2500 Nе, к. Вт*ч
Анализ результатов испытаний • • • ускоренный запуск дизеля продолжительностью в среднем 3 5 сек. ; более точное поддержание частоты вращения вала дизель-генератора 2 об/мин включая холостой ход ; более точное поддержание мощности Ne на всех позициях контроллера; высокую скорость перехода силовой установки с позиции на позицию. На холостом ходу время разгона дизеля, при переходе по позициям, составило в среднем 2 сек, время разгона под нагрузкой - до 3 сек, снижение частоты вращения при сбросе по позициям примерно 2 сек. ; время разгона вала дизель-генератора с минимальной до номинальной частоты вращения снизилось примерно до 24 25 сек , продолжительность выхода на номинальную мощность сократилось и составила около 45 сек ; продолжительность снижения частоты вращения до минимальной – 17 20 сек. ; • удельный эксплуатационный расход топлива на выполнение поездной операции у опытного тепловоза оказался в среднем на 10, 8 % ниже, чем у серийного; • • более плавное трогание тепловоза с места; достигнута практически бездымная работа тепловоза на всех режимах работы силовой установки, включая запуск и переходные процессы; примерно в два раза снижена токсичность выхлопных газов. •
Скачать презентацию МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ МИИТ УДК 629
Предзащита Максима.ppt