Abstract
The variants of transformerless power topologies of ship diesel generator sets of variable rotational speed are considered. A power circuit of a diesel generator set of variable rotational speed on the basis of an active voltage rectifier and a buffer energy store, which has the highest efficiency in terms of weight and size and performance, is proposed. A block diagram of a control system for semiconductor converters as part of a diesel generator set of variable rotational speed is presented. The control system of the active voltage rectifier is implemented upon the principle of regulation according to the position of the generalized voltage vector of the network. In order to increase the energy efficiency of the inverter diesel generator set there has been developed the algorithm for smooth control of the rotational speed of the internal combustion engine using setting mechanism of suspend mode. The proposed algorithm (gradient descent method) is borrowed from the neural network technologies and allows calculating the rotation frequency of the internal combustion engine shaft corresponding to the minimum specific fuel consumption when operating at the current fractional load. In MatLab Simulink computer environment a simulation model of a variable-frequency diesel generator set based on active voltage rectifier was developed and transients were studied. The results of simulation modeling of the dynamic modes of the load switching have been presented, taking into account its size and nature; the indicators of the specific fuel consumption of the internal combustion engine as part of a diesel generator set of variable rotational speed are presented, as well. Using a variable-speed diesel generator set based on an active voltage rectifier has been proved to allow ensuring the required quality indicators of the generated electricity when the internal combustion engine is operating at lower energy-efficient rotation frequencies in the fractional load mode.
Highlights
A power circuit of a diesel generator set of variable rotational speed on the basis of an active voltage rectifier and a buffer energy store, which has the highest efficiency in terms of weight and size and performance, is proposed
A block diagram of a control system for semiconductor converters as part of a diesel generator set of variable rotational speed is presented
The proposed algorithm is borrowed from the neural network technologies and allows calculating the rotation frequency of the internal combustion engine shaft corresponding to the minimum specific fuel consumption when operating at the current fractional load
Summary
Волжский государственный университет водного транспорта, Нижний Новгород, Российская Федерация. С целью повышения энергетической эффективности работы инверторной дизель-генераторной установки разработан алгоритм плавного регулирования частоты вращения двигателя внутреннего сгорания средствами задатчика экономичного режима работы. В компьютерной среде MATLAB Simulink разработана имитационная модель дизель-генераторной установки переменной частоты вращения на базе активного выпрямителя напряжения и проведены исследования переходных процессов. Представлены результаты имитационного моделирования динамических режимов работы коммутации нагрузки с учётом её величины и характера, а также приведены показатели удельного потребления топлива двигателя внутреннего сгорания в составе дизельгенераторной установки переменной частоты вращения. Подтверждено, что применение дизель-генераторной установки переменной частоты вращения на базе активного выпрямителя напряжения позволяет обеспечить требуемые показатели качества генерируемой электроэнергии при работе двигателя внутреннего сгорания на пониженных энергоэффективных частотах вращения в режиме долевых нагрузок. С. Моделирование переходных процессов дизель-генераторной установки переменной частоты вращения на базе активного выпрямителя напряжения // Вестник Астраханского государственного технического университета. Это положительно сказывается на массогабаритных показателях данных ДГПЧВ и делает их наиболее востребованными для использования на автономных транспортных объектах
Sign-in/Register to view highlights & summary Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callMore From: Vestnik of Astrakhan State Technical University. Series: Marine engineering and technologies
Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
