Розвиток методів моделювання технічних засобів енергозбереження систем управління для тепловозних дизель – генераторів

Abstract

UA: Дисертація присвячена теоретичним і експериментальним дослідженням напрямків підвищення енергозбереження тепловозними дизель – генераторами. Досліджено режими роботи дизель – генераторних установок, вдосконалення яких дозволить підвищити енергозбереження, і існуючі методи визначення енерговитрат в експлуатації. На підставі всебічного аналізу існуючих в даний час систем управління режимами роботи тепловозних дизель – генераторів (частота, потужність, подача палива) розширено групу техніко–економічних і організаційних показників, яким повинен відповідати процес вдосконалення цих систем, і визначено його раціональні напрями. Встановлена спільність функціональних структур можливих конструктивних рішень вдосконалення систем управління режимами роботи. Розроблено критерій паливної економічності в сталих режимах і розроблено теоретичні методи моделювання, що дозволяють визначити параметри забезпечення енергозберігаючої роботи дизель – генераторів в сталих і перехідних режимах. Основні результати досліджень знайшли впровадження на підприємствах залізничного транспорту, підприємствах з ремонту рухомого залізничного транспорту, на підприємствах, що займаються проектуванням і виробництвом потужних транспортних дизель – генераторних установок і паливної апаратури до них. Модернізовано більше 70 одиниць рухомого залізничного складу, енергозбереження від впровадження результатів досліджень підвищилось на 5 %. RU: Диссертация посвящена теоретическим и экспериментальным исследованиям направлений повышения энергосбережения дизель – генераторами тягового подвижного состава. Определены режимы работы дизель – генераторных установок, совершенствование которых позволит повысить энергосбережение. Установлена общность функциональных структур возможных конструктивных решений совершенствования систем управления режимами работы. Разработан критерий топливной экономичности в установившихся режимах и разработаны теоретические методы моделирования, позволяющие определять параметры обеспечения энергосберегающей работы дизель – генераторов в установившихся и переходных режимах. В качестве метода исследования в работе предложен модифицированный на основе сеточных моделей классический метод анализа рабочих процессов в дизельных двигателях. Модифицированный метод в отличие от классического на основании процедур многофакторных вычислений позволяет определять параметры экономичной работы и параметры ограничения тепловозного дизеля во всем диапазоне возможных рабочих режимов функционирования. Для исследования переходных режимов и определения параметров енергосберегающей работы разработана адекватная компьютерная модель с электронной системой управления и интерполятором функциональных зависимостей от частоты вращения и положения реек топливных насосов. Модель позволяет моделировать в переходных режимах поведение линейных и нелинейных параметров во всей рабочей зоне режимов дизель – генератора с учетом инерционных характеристик. На основании всестороннего анализа существующих в настоящее время систем управления режимами работы тепловозных дизель – генераторов (частота, мощность, подача топлива) расширена группа технико – экономических и организационных показателей, которым должен отвечать процесс усовершенствования таких систем, и определены его рациональные направления. Основные результаты исследований внедрены на предприятиях железнодорожного транспорта, на предприятиях по ремонту подвижного 37железнодорожного состава, на предприятиях, занимающихся проектиро– ванием и производством мощных транспортных дизель – генераторных установок и топливной аппаратуры к ним. Модернизировано более 70 единиц железнодорожного подвижного тягового состава, энергосбережение от внедрения результатов исследований повысилась на 5 %. EN: The thesis is defended in the manner of manuscript. 29 scientific works that contains theoretical and experimental studies of the directions of increasing of energy conservation diesel – a generator of the tractive rolling stock have been published on the main result . The states of working diesel – generator installation, improving of which will allow to raise energy conservation, and existing methods of the determination expenditures in usages are explored. On the grounds of all–round analysis existing at present managerial system state of working diesel locomotive – generators (the frequency, power, fuel feeding) a group of technical–econmic and organizing factors, which must answer the process of the improvement of these systems is extended , and its rational directions are determined . The community of the functional structures, possible constructive decisions of the improvement managerial system state of working is determined. The criterion to fuel economy in formed mode is wored out and the theoretical methods of modeling that allow to define the parameters of energy conservation providing of work diesel – generator work in formed and connecting mode are elaborated . The Main results of the studies have found introduction on the railway transport enterprises, railway rolling stock repair works, on enterprises, which concern with designing and production of powerful transport diesel – generators plants and its fuel equipment. More than 70 units of the rolling railway stock have been modernized, therefore energy conservation has increased on 5 %.