Способ испытаний параллельно работающихдизель-электрических установок

.,ртня Ч 1. АюрЪютюзм Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 170878 (21) 2655408/25-06с присоединением заявки йо(51)М. Кл.з С 01 М 15/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(72) Авторы изобретения В.В.Романовский, А,Б.Хайкин и И.Л.Шегалов Ленинградское ордена Октябрьской Революции высшееинженерное морское училище им. адм. С.О.Макарова(54) СПОСОБ ИСПЫЫАНИЙ ПАРАЛЛЕЛЬНО РАБОЫАЮ 1 ЦИХ ДИЗЕЛЬ-ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ УСТАНОВОКИзобретение относится к технологии проведения стендовых испытаний параллельно работающих дизель-элЕктрических установок и их Физических моделей и может быть использовано для стендовых испытаний как одного, так и нескольких дизель-электрических установок в условиях, приближающихся к эксплуатационным как по времени, так и по динамике рабочих процессов. Способ пригодер также для дизель-генераторов постоянного и переменного тока.Известны способы испытаний параллельно работающих дизель-электрических установок путем изменения частоты вращения и момента сопротивления генератора по закону стохастических процессов, заключающийся в том, что задают математические ожидания ча- ф стоты вращения и момента сопротивления и одновременные отклонения от математических ожиданий частоты вращенияи момента сопротивления,в виде получаемых с помощью генератора случайных процессов случайных сигналов, связанных по вэаимокорреляционной Функции, равной ее значению в условиях эксплуатации, а также задают за-, кон распределения времени работы ЗО. установок при данных математическихожиданиях и число установок 1 .Этот способ имеет недостатки,снижающие степень приближения работы дизель-генератора к реальным эксплуатационным условиям. В известномспособе независимое задание математических ожиданий предполагает ручной ввод значений, характеризующихэксплуатационный режим. Задание спомощью генератора случайных сигналов одновременных отклонений от математического ожидания частоты вращения и момента сопротивленияв видеслучайных сигналов не дает возможность учитывать специФику работы ииспытывать несколько двигателейили параллельно. работающих дизельгенераторов при изменении их числаи плохо определяет их режимы. В известном способе обеспечиваются условия автоматизации процесса стендовых испытаний,Целью изобретения является создание способа, обеспечивающего приближение условий работы на стенде одного или нескольких дизель-генераторовк реальным эксплуатационным.Указанная цель достигается тем,что математические ожидания задают;в виде фиксированных значений, а за,кон;распределения: времени работыустановок и число испытываемых установок задают с помощью математической модели, описываемой однородноймарковской цепью с дискретными состояниями и непрерывным временем длякаждого фиксированного значения математических ожиданий,На чертеже изображена функциональная схема реализации способа.Цифровая электронно-вычислительная машина (ЭВМ) 1 задает значениематематических ожиданий, число работающих параллельно дизель-генераторов и распределение времени ихработы. Цифровая ЭВМ 1 имеет тривыхода. Один из них подключен повходу цифровой ЭВМ 2, а два другихсвязаны с двумя входами тиристорного преобразователя 3. Цифровая ЭВМ2 задает управляющие воздействия,которые определены значениями корреляционных и взаимокорреляционныхфункций, заданных по математическиможиданиям от ЭВМ 1. Тиристорный преобразователь 3 служит для управления переключениями числа дизель-генераторов и времени работы в сочетаниях дизель-генераторов. Три выходацифровой ЭВМ 2 связаны со входамидругого тиристорного преобразователя4, предназначенного для формирования текущих значений. управляющих воздействий на нагрузочное устройство5. Выходы тиристорных преобразователей 3 и 4 связаны со входами нагрузочного устройства 5, выход которогосвязан со входом системы дизель-генераторов 6 выходы которой связа- .ны со входами тиристорного преобразо-вателя 7, служащего для контроля иоценки заданных параметров. Выходтиристорного преобразователя 7 связан со входом исполнительного устройства 8, обеспечивающего остановкупроцесса испытанийпо достижении заданного времени. Один выход исполнительного устройства связан со входом .ЭВМ 1, а другой - со входом тиристорного преобразователя 3,При проведении стендовых испытаний с помощью цифровой ЭВМ 1 задаются значения щ и щматематических ожиданий; чйсла е работающих дизель-генераторов и распределениявремени с;, М их работы. По полученным от ЭВМ 1 значениям в ,и щ;цифровой ЭВМ 2 выбираются зйаченйякорреляционных и взаимокорреляционных функций К И ), 1 с;М;, (С), покоторым тиристорный преобразователь4 формирует текущие значения и(с)иМ (с) для передачи на нагрузочноеустройство 5,Одновременно числа работающихпараллельно дизель-генераторов и распределения времени ра-;".оты в этихсочетаниях с;, задав.емые цифровой,4 М 2 В З 0 ;, .д. 1",) = 1,закой распределения времени нахождения установки в режиме с щв,и -сГи Ми число е дизель-генераторов, работающих параллельно. Процесс переключений числа дизель-генераторов и иэменения значения математических ожи 10 15 20 25 40 45 50 55 0 15 ЭВМ 1, подаются в тиристорный преобразователь 3, где вырабатываетсясигнал 1(с,), управляющий переключениями числа дизель-генераторов ивременем работы в этом сочетании,после чего этот сигнал идет на на-грузочное устройство 5, которое взависймости от заданных параметров изменяет режим работы системы дизель-генераторов б. Параметры, полученные при испытании системы дизель- генераторов 6, контролируются тиристорным преобразователем 7, который контролирует заданные параметры и накапливает оценки значений в, щ, Мп 1 сц(1) 1 , а также йодает сигнал по времени работы в данном режиме на исполнительное устройство 8 длясравнения заданного времени с,испытания с текущим с при достижении которого процесс останавливается.В ЭВМ 1 с помощью генератора случайных сигналов, на математической модели воспроизводится однородная марковская цепь с дискретными состояниями и непрерывным временем, задающая последовательность математических ожиданий частоты вращения имомента .сопротивления на валу дизельданий ви щ 1 описывается матрицей о о переходных вероятностей, полученной на основе анализа переключений в условиях эксплуатации или не математической модели типа Монте-Карло, а время работы при в;о и щ изадается законом распределения, причем окончание процесса испытания происходит по достижении заданного времени после сравнения с накопленным в процессе испытания с 4 с;.4,в, Кроме того, с помощью другого генератора случайных сигналов в преобразователе 4 задаются отклонения щ;и щ;,1 от математических ожиданий, ойределенные по автокорреляционным и взаимокорреляционным функциям 1(2), к,(,) -и;(с) и М(с). По полученным в процессе испытания текущим значениям и,(с) и М,(с) рассчитываются К(6)у 1 ср(С) 1 сс вв щ которые сравниваются с эадаваемымй. При этом система управления построена так, чтобы разность этих значений приравнивалась к нулю.Таким образом, происходит сравнение статистических показателей в; щ, % (9), 1 со К двух случайных сигналов, уйравляющих работой дизель-генератора на стенде, с полученными в условиях эксплуатациипри задании математических ожиданий, закона распределения времени работы и числа е работающих генераторов с помощью стохастической марковской матрицы.Для проведения стендовых испытаний по предлагаемому способу в условиях эксплуатации дизель-генераторов (как в случае одиночной работы, так и в случае параллельной работы нескольких, дизель-генераторов) производится запись реализации случайных функций времени И(с)и о(й) в каждом используемом режиме работы за время ;, количества переключений числа работающих дизель- генераторов и закон распределения времени с . Далее вычисляют их статистические характеристики: математические ожидания, корреляционные Функции и вэаимокорреляционные функции, параметры закона распределения времени работы в данном режиме (при определенном значении математического ожидания), вероятностную матрицу переключений числа дизель-генераторов. Управляющие сигналы воздействия на органы управления дизель-генераторами подаются в виде случайных Функций времени и импульсов задающих математические ожидания и числа работающих дизель- генераторов, при этом случайные Функции впоследствии вычисляются для поддержания динамического процесса на уровне заданного математического ожидания.При генерировании случайных сигналов специфика, вносимая квазиравномерностью, не оказывает существенного влияния на точность решения рассматриваемых в данном случае задач. Ошибка д Р в вероятности события 5 , вызываемая дискретностью используемой совокупности случайных чисел, по абсолютной величине не превышает 2 " (где- число разрядов в машинном слове цифровой ЭВМ) при этом центр области возможных ошибок смещен влево относительно Р на величину 2 Рщ. Таким образом,Мошибка в предлагаемом способе несоизмеримо меньше ошибки, допускаемой при ручном задании математических ожиданий.Статистические показатели процесса изменения момента и частоты вра щения дизель-генераторов, время работы дизель-генераторов с каждымзначением математического ожиданияи число работающих генераторов определяется эксплуатационными условиями работы дизель-генераторов любого назначения.Формула изобретения15 Способ испытаний параллельно работающих дизель-электрических установок путем изменения частоты вращения и момента сопротивления генератора по закону стохастических про цессов, заключающийся в том, чтозадают математические ожидания частоты вращения и момента сопротивления и одновременные отклонения от.математических ожиданий частоты вра щения и момента сопротивления в виде получаемых с помощью генератораслучайных процессов случайных сигналов, связанных по взаимокорреляционной функции, равной ее значениюв условиях эксплуатакции, а такжезадают закон распределения времениработы установок при данных математических ожиданиях и число установок, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью приближения К реальным эксплуатационным, условиям, математические ожидания задают в виде Фиксированных значений, а законраспределения времени работы и число испытываемых установок задают 40 с помощью математической модели,описываемой однородной марковскойцепью с дискретными состояниямии непрерывным временем для каждогоФиксированного значения математи ческих ожиданий.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 429302, кл. С 01 М 15/00, 1972.09 аж 918 ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам иэобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб