автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.05, диссертация на тему:Регулирование теплового состояния судовой энергетической установки в режиме горячего отстоя транспортного средства

На правах рукописи

Срб

Сычушкин Иван Вячеславович

РЕГУЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ СУДОВОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ В РЕЖИМЕ ГОРЯЧЕГО ОТСТОЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА.

Специальность: 05.08.05—«Судовые энергетические установки и их элементы

(главные и вспомогательные)», 05.09.03 —«Электротехнические комплексы и системы»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Нижний Новгород — 2006

Работа выполнена на кафедре электротехники и электрооборудования объектов водного транспорта Волжской государственной академии водного транспорта.

Научный руководитель — доктор технических наук, профессор

Шумков Евгений Борисович

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Попов Николай Фролович

— кандидат технических наук, доцент Дарьенков Андрей Борисович

Ведущая организация - ОАО «РУМО»

(г. Нижний Новгород)

Защита состоится «27» декабря 2006 г. в 15 часов в аудитории 231 на заседании диссертационного совета Д223.001.02. при ФГОУ ВПО «Волжская государственная академия водного транспорта» по адресу: 603950, г. Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волжской государственной академии водного транспорта.

Автореферат разослан« 24 » ноября 2006г.

Ученый секретарь

диссертационного совета / __—

кандидат технических наук, доцент__—Кеслер

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Экономика страны в последнее время испытывает заметные признаки оживления, что неминуемо ведет к возрастанию потребления энергетических ресурсов. Уже сейчас обнаруживаются и первые признаки неполной энергетической обеспеченности в различных отраслях.

Основной продукцией транспортной отрасли являются перевозки различных грузов, а эта деятельность основана на прямом преобразовании энергии в транспортную работу.

На речном транспорте потребителями энергии являются суда пассажирского, грузового и технического флота, а на железнодорожном транспорте заметную долю энергии потребляют тепловозы, эксплуатирующиеся как на маневровых работах, так и на магистральных линиях.

Независимо от эксплуатационной деятельности того или иного вида транспорта они в составе мероприятий технического обслуживания нуждаются в обогреве водяной системы (ВС) энергоустановки транспортного средства (ЭТС) при отстое в условиях отрицательных температур окружающей среды. Наиболее распространенным видом обогрева ВС энергоустановки транспортного средства является работа дизеля на холостом ходу, когда тепловая энергия передается водяной системе путем преобразования потенциальной энергии топлива.

Опыт работы баз технического обслуживания флота (БТОФ), и локомотивных депо, а также инструкции по эксплуатации судов и тепловозов предполагают возможность обогрева ВС путем перевода энергоустановки транспортного средства (дизеля) в повторно-кратковременный (циклический) режим работы. Известны попытки автоматизировать этот процесс, а также опыты по использованию режима принудительного холостого хода дизеля для обогрева ВС энергоустановки транспортного средства.

Перечисленные мероприятия имеют своей целью снижение энергетических затрат на обогрев ВС. Однако какого либо заметного распространения ни один из этих способов не получил.

Отсюда приобретает актуальность тема диссертации, направленная как на решение задачи повышения экономичности процесса обогрева ВС энергоустановки транспортного средства, так и на анализ и разработку мероприятий по устранению причин, препятствующих внедрению автоматизированного обогрева ВС энергоустановки транспортного средства.

В диссертации нашли отражение как теоретические обоснования, так и экспериментальные исследования, закончившиеся опытом практического внедрения системы автоматического регулирования теплового состояния ВС энергоустановки, и лабораторным экспериментом регулятора возбуждения двигателя смешанного возбуждения.

Основной результат опытного внедрения заключается в существенном сокращении расхода дизельного топлива на обогрев ВС энергоустановки.

Таким образом, диссертационная работа по своим результатам явилась заметным вкладом в решение проблемы внедрения энергосберегающих технологий в техническое обслуживание судов речного флота и локомотивного хозяйства железных дорог, в этом заключается ее как теоретическая, так и практическая актуальность.

Цель и задачи работы. Целью диссертации является разработка экономичного способа и системы регулирования теплового состояния судовой энергоустановки в режиме горячего отстоя транспортного средства (судна) при существенном улучшении показателей электростартерного пуска дизеля. Достижение поставленной цели включает в себя решение следующего ряда задач:

1. исследование энергетических показателей существующих способов и систем обогрева энергоустановок транспортных средств (ТС) и выявление факторов, сдерживающих широкое внедрение автоматического регулирования теплового состояния ВС энергоустановки разработка необходимых мероприятий, позволяющих исключить влияния этих факторов.

2. натурные исследования САР теплового состояния ВС энергоустановки.

3. разработка концепции энергосберегающей технологии обогрева энергоустановки транспортного средства в режимах горячего отстоя.

4. разработка динамических моделей элементов системы обогрева энергоустановки транспортного средства

5. обоснование вида САР, отвечающей требованиям адаптации к условиям изменения температуры окружающей среды и установлению при этом рационального теплового баланса расходуемой энергии топлива и энергии, сообщаемой ВС.

6. разработка компьютерной программы определения тепловых параметров регулируемого объекта системы обогрева энергоустановки транспортного средства.

7. исследование существующих способов снижения пускового тока стартерных двигателей.

8. создание математической модели стартерного электропривода, разработка и испытания автоматического регулятора электростартерного пуска дизеля транспортного средства в режиме обогрева его энергоустановки.

9. разработка модели, моделирование системы автоматического регулирования и натурные испытания САР теплового состояния энергоустановки транспортного средства.

Теоретическую основу настоящей работы составляют труды отечественных и зарубежных авторов: Голована А.Т., Чиликина М.Г., Сандлера A.C., Шумкова Е.Б., Хандова З.А., Ваншейдта В.А., Петриченко P.M., Попова Е.П., Айзермана М.А., Воронова A.A., Ципкина Я.З., Флюгте-Лотц Ирмградт.

Объект исследований; - автономная энергетическая установка транспортного средства.

Методы исследования: - аналитические, методы сопровождаемые анализом и сопоставлением их с экспериментальными данными, методы теории электропривода, классические методы изучения нагрева (охлаждения) машин, синтеза релейных автоматических систем и общей теории автоматического управления.

Научная новизна. Решение задач диссертации, обусловленных целью диссертационной работы, определили ее научную новизну.

Разработана расчетная модель регулируемого объекта автоматического регулирования - водяной системы энергоустановки транспортного средства, учитывающая кроме хорошо известных параметров (теплоемкость объекта, установившаяся температура перегрева, постоянные времени нагрева и охлаждения) непрерывно изменяющуюся температуру окружающей среды воздушного пространства технического отсека транспортного средства (ТС).

Разработано и защищено патентом на полезную модель устройство для автоматического регулирования возбуждения стартерного двигателя с целью снижения его пускового тока, сокращения затрат энергии на один пуск дизеля и уменьшение времени пуска.

Практическая значимость и реализация результатов работы состоит в создании САР теплового состояния ВС энергоустановки транспортного средства, важнейшим качеством которой является адаптация к изменяющейся

температуре наружного воздуха. Опытное внедрение САР подтвердило возможность сокращения часового расхода дизельного топлива на обогрев энергоустановки тепловоза ВС с 10,2 кг/ч до 3,4 кг/ч при температуре воздуха -21°С и до 1,27 кг/ч при температуре воздуха -1°С. Разработан макет регулятора возбуждения стартер-генератора, который успешно прошел лабораторные испытания, в которых пусковой ток стартера снизился в три раза, энергия, затрачиваемая от аккумуляторной батареи при пуске уменьшилась почти в два раза, а время пуска сократилось на 25%.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы публично докладывались на следующих конференциях и семинарах:

1. Нижегородских сессиях молодых ученых (г.Н.Новгород, 2005, 2006 гг.) в разделе технические науки.

2. Научно-технической конференции «Актуальные проблемы электроэнергетики» (НГТУ 2005г.)

3. На IV международной молодежной научно-технической конференции «Будущее технической науки» (НГТУ 2005г.)

4. Научных конференциях профессорско-преподавательского, состава аспирантов и специалистов (ВГАВТ 2003,2005гг.)

5. Научно-техническом совете нижегородского отделения ВНИИЖТ Публикации. По результатам диссертационной работы опубликовано и

принято в печать 16 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, приложения и списка библиографических источников. Объем диссертации составляет 167 страницы основного текста, включающей 36 рисунков, 18 таблиц, список библиографических источников содержит 131 наименование.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении дается общая характеристика работы, обосновывается актуальность исследований, сформулированы цель и задачи работы.

В первой главе рассматриваются проблемы, связанные с продлением навигации, и работой флота в холодное время года. Схожие проблемы встречаются и в работе маневровых тепловозов и автомобилей при отрицательных температурах окружающей среды. Рассмотрены режимы работы энергоустановок транспортных средств (судов, тепловозов, автомобилей) в

условиях горячего отстоя (ТС). Так же в первой главе рассматриваются существующие системы электростартерного пуска двигателей внутреннего сгорания судов, тепловозов, автомобилей.

Вторая глава посвящена анализу основных способов обогрева энергоустановки транспортного средства при его отстое в условиях отрицательных температур наружного воздуха, и исследованиям существующих систем электростартерного пуска ДВС.

Основным вопросом главы явился выбор приоритетного способа обогрева энергоустановки ТС.

Рассмотрены следующие способы обогрева ЭТС:

1. путем непрерывной работы дизеля,

2. при повторно-кратковременном режиме работы дизеля,

3. обогрев ВС встроенными электронагревателями,

4. при работе дизеля в режиме принудительного холостого хода, приводимого в действие тяговым генератором

5. прокачка ВС горячей водой от стороннего водонагревателя.

Анализ показателей способов и систем обогрева ЭТС выполнен на основании теоретических исследований модели ВС. Обогрев ЭТС путем непрерывной работы ДВС на холостом ходу.

Данный вид обогрева является наиболее распространенным в производственной практике. Работа дизеля на холостом ходу сопровождается сложными тепловыми процессами.

Для установления главных закономерностей этих процессов, достаточно воспользоваться упрощенной моделью исследуемой системы. Введем следующие обозначения:

t- температура; £ - температура перегрева водяной системы, т.е. разность температуры охлаждающей воды и температуры окружающей среды; Т -время; That - постоянная времени нагревания воды.

Согласно теории нагрева машин этот процесс описывается дифференциальным уравнением.

= (1) - установившееся значение температуры перегрева ^ = РтЕПЛ

А

где рТЕПЛ - тепловая мощность, передаваемая водяной системе;

А - количество теплоты, отбираемой в окружающую среду в единицу времени при перегреве в 1 °С;

Закон изменения температуры перегрева при начальном перегреве = 0. Нагревание системы происходит по закону.

1-е Тн-

(3)

Графики на рис.1. отражают зависимость установившегося значения температуры воды в ВС от температуры окружающей среды 1с,°С.

Из рис. 1 видно, что чем выше температура окружающей среды, тем больше становится перерасход топлива на обогрев ВС транспортного средства

т, 2 т„

Рис. 1. Графики нагревания ВС транспортного средства КПД такой системы около 48%. Важно отметить высокие

энергетические показатели этого способа обогрева, однако они не могут быть

использованы в связи с отсутствием адаптации системы к изменениям

температуры окружающей среды.

Обогрев ЭТС в повторно-кратковременном режиме работы ДВС.

Данный режим регламентируется правилами технической эксплуатации энергоустановок, например маневровых тепловозов. Обогрев ВС в этом режиме предусматривает контроль и управление процессом со стороны дежурного персонала. Как правило, дежурный страхует систему от замораживания путем перерегулирования температуры воды выше регламентируемого значения. Наконец, на него давит бремя угрозы не запуска двигателя, при электростартерном способе пуска, от зачастую изношенных

аккумуляторных батарей. Из-за этого этот режим ограниченно используется в производственной практике.

Поскольку в период паузы в работе дизеля теплопередачи в ВС не происходит, то = Рщш. ~ о.

Закон изменения температуры перегрева:

г

Тилг

9

где - начальная температура перегрева.

(4)

Тогда по уравнениям (1-4) можно представить графически картину обогрева ВС при повторно-кратковременном режиме работы дизеля.

В первом варианте коридор изменения температуры упирается в верхний предел , а нагревание и охлаждение ВС идет по кривой 1 (рис. 2.).

< ».»с

Рис. 2. Нагревание и охлаждение ВС. При повышении температуры окружающей среды установившаяся

температура воды увеличивается. Время работы дизеля уменьшается, а время

паузы возрастает. Графики рис. 2. дают наглядно качественную картину

исследуемых процессов. Для количественной оценки следует провести

аналитические исследования уравнений нагревания и охлаждения ВС.

Для этого используется та же упрощенная модель ВС. Температуру

среды оказалось удобнее оценивать по разности т.е. насколько

установившаяся температура перегрева превосходит начальное значение.

Из общей формулы времени нагревания водяной системы

т = ТНАГЛна основании того, что £ = + (Д£- установленный

температурный коридор), получена следующая формула:

т = Т„лг • 1п

о-Л#

При постоянной температуре наружного воздуха 1наг=соп$1, приращение температуры среды уменьшает начальный перегрев <£0 на ту же величину и увеличивает разность

Исходная расчетная формула, таким образом, дает возможность оценить не только влияние температуры окружающей среды, но и выбор коридора изменения температуры ВС. Обогрев ЭТС с помощью электронагревателей.

Этот вид обогрева ВС реализован на судах речного транспорта, на тепловозах серии ЧМЭЗ, а так же в ряде автопарков.

При обогреве ВС посредством электронагревателей с питанием от собственного дизельгенератора, эта электрическая мощность требует дополнительной мощности сгораемого топлива дрг = 2_шм_,

Чг'Лд

г}г - КПД генератора, пд - КПД двигателя. „г --^--Для

ры + арс + др„

энергоустановки ЧМЭЗ постоянные потери мощности генератора ДРс=а5Д/^—j =0,5-2,87623-Ю5'0^^=6603,6£>я» переменные потери мощности

ар = /V = Г^мУ Г16000V.000426=225Вт, Таким образом, КПД генератора I и г ) к 220 )

принимает значение г]г = 0,702 . Номинальный КПД дизеля =0,38.

КПД дизеля Т1Д =0,3; КПД дизельгенератора 7ДГ = 0,21. Для передачи электронагревателям мощности 16кВт при данном значении КПД затрачивается дополнительная тепловая мощность арт =1б,2квт. Полная тепловая мощность ртеплх=рхх +арт =120,93+76,2 = 197,\квт. Из этой мощности на вал генератора передается Рэ =22,86кВт, потери мощности в генераторе составляют арг = б,&бквт,а электронагреватель принимает 16кВт. Основная часть мощности, сообщаемой ВС поступает от дизеля, работующего на холостом ходу. Поэтому КПД системы обогрева оказывается довольно ВЫСОКИМ 7 = 0,427.

Время работы дизеля на прогрев ВС

— i ~

т = Тнлг1п—г—^- (6)

где ¿¡'у установившееся значение перегрева, которые при подключении электронагревателя возрастает.

Время работы системы обогрева уменьшается, а относительная продолжительность включения при этом составит ПВ = 0,216.

Средняя за цикл обогрева тепловая мощность, сообщаемая ВС тепловоза рСР =1&,2кВт, т.е. сохраняет свое значение.

При обогреве ВС электронагревателями получающими питание от трехфазной сети предприятия, тепловая мощность РТЕПд, сообщаемая ВС в 2,29 раза меньше тепловой мощности, поступающей в ВС при работе дизеля на холостом ходу. Во столько же раз уменьшается установившийся перегрев, принимая значение. Но параметры процесса сохраняют свои прежние значения. Однако, время включения электронагревателей для прогрева ВС существенно возрастает, а время охлаждения ВС остается неизменным.

Отсюда относительная продолжительность включения электронагревателей составляет ПВ=0,761, но среднецикловая тепловая мощность электронагревателей Рср = 18,21 кВт, т.е. остается неизменной. КПД системы т) = 0,234.

Обогрев ЭТС в режиме принудительного холостого хода ДВС.

Основное преимущество данного способа обогрева заключается в том, что полностью исключается расход дизельного топлива на обогреваемом транспортном средстве.

Источником механической энергии в исследуемом способе является тяговый генератор, работающий в режиме двигателя независимого возбуждения.

Теоретическое обоснование использования режима принудительного холостого хода дизеля для обогрева ВС может быть достигнуто на примере дизеля КбБЗКЮИ путем определения средней за рабочий ход поршня температуры воздуха.

Закон изменения температуры в процессе сжатия воздуха:

т-1^ (7;

средняя температура гср=39,387-1,бб39 (29,51°,601-2,27°-60|) = 393л:. На рис.3, показана зависимость изменения температуры в процессе сжатия воздуха.

Рис. 3. Зависимость Т=ДУ). Средняя температура воздуха при его сжатии (1ср =120°С) выше

температуры кипения воды. Примерно такая же средняя температура воздуха

будет и при его расширении.

При подаче электроэнергии от сети предприятия для расчета КПД

системы обогрева необходимо учесть значение КПД энергетической отрасли

^30=0,32. Тогда КПД системы обогрева ВС даже в случае пренебрежения

потерями в ЛЭП и сетях окажется около 20%.

Обогрев ЭТС от стороннего источника энергии.

Источником горячей воды в большинстве случаев является ВС смежного

дизеля многовальной системы теплохода или смежной секции тепловоза.

Особый интерес представляет теоретическая оценка эффективности

обогрева ВС одного дизеля путем подачи горячей воды из ВС смежного

дизеля. Этот способ нашел применение на двухсекционных тепловозах серий

ТЭ10 и 2ТЭ116, ЧМЭЗ.

При соединении водяных систем энергоустановок двух ДВС тепловая

мощность генерируется одним из них. Однако, поскольку тепловые параметры

ВС каждого ДВС остаются прежними, то анализ процесса выполнен из

условия, что Ртепл -сог^ и распределяется равномерно на две ВС.

При обогреве ВС одиночного дизеля и его работе на холостом ходу

^ _ £еш7. = 8о0с. С подключением ВС второго дизеля, =^м.=40°с. а 2 а

Время прогрева ВС двух энергоустановок г = 8,91п^~^ =1,98 часа

Относительная продолжительность включения пв = —-— = 1,98 = о 67

т + тохл 1,98 + 1 '

Среднее значение мощности, сообщаемой ВС

Ро,=Ршш-ПВ0,5=560,66<\5=18,7кВт

Среднее значение мощности, требуемой для обогрева ВС, одного тепловоза не изменилось, а цикловая энергия для обогрева двух ВС увеличилась в два раза.

Важным преимуществом является то, что количество включений дизеля в час уменьшается с 0,66 до 0,33; а за 12 часовой период с восьми до четырех включений. Затраты топлива на обогрев одного тепловоза не изменяются, а ресурс аккумуляторных батарей расходуется экономичнее по количеству пусков в два раза.

Из рассмотренных способов обогрева можно выделить способ обогрева дизеля на холостом ходу. Такой способ имеет высокий КПД (7«46%) и не требует больших затрат времени на обогрев. Обогрев с помощью электронагревателей питающихся от промышленной сети менее эффективен, и занимает слишком много времени. При работе дизеля с электронагревателями получающими питание от собственного генератора количество расходуемой энергии в 1,5 раза больше, чем при двух других рассмотренных способах.

На основании проведенного анализа сформулирована концепция автоматического регулирования теплового состояния ВС энергоустановки транспортного средства. Главными требованиями, которой стали следующие:

1. адаптация системы к изменениям температуры наружного воздуха,

2. автоматизация процесса,

3. контроль температуры осуществляется в двух элементах ВС - с наибольшей и наименьшей теплоемкостью,

4. автономность системы,

5. оценка каждой системы обогрева энергоустановки ТС проводится по энергетическому критерию,

6. снижение пускового тока аккумуляторной батареи, затрат энергии на один пуск дизеля, являются необходимыми мероприятиями, при внедрении автономной САР обогрева энергоустановки ТС,

7. предпусковая прокачка масла в дизеле обязательна.

При анализе существующих систем пуска ДВС штатный стартерный электропривод представлен системой уравнений (8), характеризующей его поведение в переходном режиме пуска.

В результате решения системы уравнений (8) получены графики переходного процесса стартерного электропривода с двигателем

и = с-кя-с0-1ж + 1„-Нг, + 1г, Мгг — Л/™. = J -

последовательного возбуждения (ДПВ), изображенные на рис.4. и = ЕБ-ЛБ.1£

с1т

,с1а)

17

Мсг=с-кп-1] Ea.~c-k.-Ii

где Яэ - полное сопротивление цепи якоря; Ьэ — индуктивность цепи якоря; со — угловая скорость электродвигателя; I — момент инерции системы. Для выявления параметров установившегося режима, при моделировании процесса пуска, перевод дизеля на работу на топливе не предусматривался.

Напряжение батареи при пиковом значении пускового тока 1800 А снижается до 37,5 В. Статический ток составляет 530 А.

и,В о б/мин 1а, А 100"

200" 2000"

175- 1750-

150- 1500-

125- 1250-

• 100- 1000-

75- 750- ^

50- 500-

25- 250-

0.0 0.3 0,6 0.8 1,0 1,3 1,5 1,8 2,0

Рис.4 Переходный процесс пуска стартерного электропривода с ДПВ В штатном режиме пуска ДВС, т.е. при ограниченном количестве пусков

такие показатели пуска еще допустимы, хотя проблема снижения пуска возникла

вместе с появлением этой системы пуска ДВС. В режиме обогрева

энергоустановки, когда количество пусков достигает 4-8 в смену, применение ее

в составе САР обогрева ЭТС становится недопустимым по условиям

эксплуатации батарей.

Переходный процесс пуска стартерного электропривода с двигателем

смешанного возбуждения исследован с использованием системы уравнений (9).

На рис.5 представлены результаты компьютерного моделирования

переходного процесса пуска, описываемого системой (9). Эти результаты

объясняют отсутствие положительного эффекта при использовании независимой обмотки возбуждения в процессе пуска.

=/(/,)

<11. _Ц — Яэ -с-Ф-а> Ь(и-Я„ •/,) Лт (¿э -Ь„)

сЧ.

и-кн •1-Ь-

_

<1г и

с! а __ Мсг - Мс <1т~ У

с1т

(9)

где Ьн, Ян - индуктивность и сопротивление независимой обмотки возбуждения; Ь - взаимная индуктивность независимой и пусковой обмоток, и.» 1.А

100-

50 -

1500-

50

од 0,4 0,6 0,8

Рис.5 Переходный процесс пуска стартерного электропривода с ДСВ.

При нарастании тока якоря в пусковой обмотке наводится ЭДС в

независимой обмотке, которая направлена встречно напряжению батареи. Ток в независимой обмотке уменьшается до нуля, а затем принимает некоторое отрицательное значение. Действие магнитного потока независимой обмотки нейтрализуется, и пусковой ток не уменьшается, а увеличивается. Простое подключение независимой ОВ в переходном режиме не решает задачи снижения пускового тока АБ.

Третья глава посвящена синтезу САР теплового состояния ЭТС.

Одним из главных вопросов синтеза САР стало обоснование выбора системы автоматического регулирования дискретного действия. В сочетании с исследованиями первой главы, работа по синтезу системы основана на требованиях адаптивности к изменяющейся температуре наружного воздуха,

нижении пускового тока батареи, автономности.

Водяная система транспортного средства, как объект автоматического егулирования, подверглась экспериментальному и теоретическому сследованию в целях разработки ее модели. Для этого выполнены натурные сследования тепловых свойств каждого элемента водяной системы ТС (рис.6.) ослужившие основой создания модели ЭТС.

На рис.6 цифрами обозначены: 1.Верхний коллектор охладителя основного онтура, 2.Нижний коллектор охладителя вспомогательного контура, .Расширительный бак, 4.Трубопровод подвода воды к турбонагнетателю, .Трубопровод отвода воды от топливоподогревателя, 6. Трубопровод отвода эды от охладителя наддувочного воздуха, 7. Раздаточный водяной коллектор на изеле, 8. Трубопровод отвода воды от охладителя масла, 9.Трубопровод подвода эды к калориферу в кабине машиниста, 10. Трубопровод отвода воды от гапливаемой ступеньки (технич. отсек).

Как выяснилось в процессе натурных исследований в отличие от условий, ринятых в общей теории нагревания и охлаждения машин температура кружающей среды, т.е. машинного помещения (технического отсека) эанспортного средства, непрерывно изменяется.

Выявлен элемент ВС, обладающий наибольшей теплоемкостью (кривая 7), а 1К же элемент с наименьшей теплоемкостью (кривая 10). Но, главным езультатом эксперимента является отсутствие экспоненциальной зависимости змпературных характеристик от времени.

энергоустановки при охлаждении.

Поэтому оказалось достаточным контролировать температуру в двух элементах ВС — с наибольшей и наименьшей теплоемкостью. При этом требуемое тепловое состояние всех других элементов гарантируется.

Водяная система транспортного средства рассматривается как регулируемый объектом САР теплового состояния энергоустановки транспортного средства.

Входным воздействием, т.е. регулирующей величиной здесь является тепловая мощность, передаваемая водяной системе в результате работы дизеля на холостом ходу.

Регулируемая величина представляет собой температуру воды в контролируемых элементах водяной системы.

Динамическую модель подобных объектов принято описывать дифференциальным уравнением первого порядка

т.%+е 4 (Ю)

где Тн — постоянная времени нагревания; £ — температура перегрева объекта

-/о»; Р — тепловая мощность, передаваемая объекту; А — коэффициент теплоизлучения, т.е. количество тепла, излучаемого в окружающую среду в единицу времени при перегреве в 1 "С.

Закон изменения перегрева, как решение уравнения (10),

<-5

1-е 1н

+ (11)

где — начальный перегрев объекта.

Однако рядом исследователей установлено, что реальный характер зависимости температуры от времени при нагревании производственных объектов в разной мере отличается от определяемой уравнением (11).

Та же тенденция характерна и для элементов ВС ТС (см. рис.6.), характеристики подчинены практически линейному закону от времени. Поэтому для синтеза САР и ее моделирования необходимо преобразовать исходное уравнение (4) с учетом изменения температуры в техническом отсеке ТС:

1ок='ок.нТа-т, (12)

где 1окн - начальное значение температуры окружающей среды; а- коэффициент, зависящий от температуры наружного воздуха и теплоизоляции отсека.

Перегрев элемента ВС:

Тогда уравнение нагревания приобретает следующий вид:

•ок н

(13)

(14)

а закон нагревания ВС:

15)

закон охлаждения ВС:

~ ('вя ^ок.н° + (с

(16)

Результатом исследований, проведенных в третей главе, явилось определение динамической характеристики водяной системы энергоустановки транспортного средства и определение элементов для контроля температуры воды в ВС, разработка уточненной модели ВС энергоустановки транспортного средства.

Четвертая глава посвящена задаче идентификации тепловых параметров ВС энергоустановки транспортного средства по данным натурных наблюдений, разработке мероприятий по улучшению качества переходных процессов пуска стартерного электропривода, а также моделированию САР в режиме обогрева энергоустановки транспортного средства.

Для определения тепловых параметров ВС из уравнения (15, 16) по данным натурных наблюдений была разработана следующая методика идентификации тепловых параметров ВС:

Из (15) найденных путем его преобразования трех уравнений, содержащих три неизвестные а\ тя\ 4У

(17)

(18)

(19)

г, [2(6-б)-(б-б)]

_ т" -a*

s.

1 - eT"

Аналогично из уравнения (16) при охлаждении находятся а; т0.

г fi

'О--с

#32

(21)

(22)

На основе данной методики автором диссертации была разработана компьютерная программа для идентификации тепловых параметров ВС энергоустановки транспортного средства, на которую получено свидетельство об официальной регистрации (Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2005610464 Сычушкин И.В. Программа идентификации тепловых параметров водяной системы энергоустановки транспортного средства (ident_3)).

Расчет температуры воды по уточненным формулам (15, 16) привел практически к полному совпадению значений полученных при натурных испытаниях, в то время как расчет по классической формуле дает погрешность в несколько градусов. В табл.1 приводятся данные изменения температуры полученные экспериментальным путем и расчетным путем по классической и пред ложенной формулам, т.е. при tOK = const и при tOK * const.

Таблица 1

Время, мин 0 20 40 75 105 135 165 195

Температура 1в, °С по замерам 62 60 58 55 53 50 48 45

Температура 1в, °С по расчету и ^к^сог^ 62 59,95 58 54,81 52,31 49,97 47,48 45,74

Температура 1в, °С по расчету и ^к^сог^ 62 60,5 59,08 58,85 55,13 53,6 52,2 50,9

После определения всех неизвестных параметров модели ВС энергоустановки транспортного средства осуществлено моделирование системы автоматического регулирования теплового состояния энергоустановки ТС.

На рис.8 показаны результаты моделирования САР при ее работе в режиме обогрева ВС энергоустановки транспортного средства (ЭТС).

На диаграмме 1 приведен расход топлива при различных температурах окружающей среды с при работе САР (столбцы 1-3), а также расход топлива при

непрерывной работе дизеля (столбец 4).

Диаграмма 1. Расход топлива.

Под цифрами 1, 2, 3 - часовой расход топлива дизелем при температуре

окружающей среды -1°С, -12°С и -21°С соответственно с использованием САР обогрева энергоустановки. Под цифрой 4 - часовой расход топлива без использования САР обогрева энергоустановки.

Так же наиболее важная часть исследований главы посвящена анализу и решению проблемы снижения пускового тока стартерных батарей и стартерного двигателя.

Как говорилось выше, одним из таких способов является применение импульсных конденсаторов сверхвысокой емкости (емкостной накопитель энергии) в момент пуска, подключаемых параллельно батарее и снижающих ее пусковой ток.

Положительным эффектом, безусловно, является снижение пикового значения пускового тока батареи. Однако при этом возрастает ток электродвигателя. Чем больше снижается ток батареи, тем большим становится ток двигателя. Следовательно, этот метод не может быть перспективным.

В диссертации рассмотрен и осуществлен на практике способ снижения пускового тока за счет широтно-импульсного регулятора независимого возбуждения стартер-генератора.

Применение ШИП-регулятора для усиления магнитного потока машины в

момент протекания тока якоря, при этом максимальное значение магнитного

потока в независимой обмотке обеспечивается при максимальном значении

производной dig .

dl

Моделирование данной системы целесообразно выполнить, представив компенсационный регулятор идеальным. При этом система будет описываться

следующей системой дифференциальных уравнений:

иЛБ=ЕБ-1а{ГБ+Гп)

иЛБ = сФа> + (»■« + ГП + гдп) + + 1П + ^ДП

Мсг=сФ1а ГБ = ЖД

При этом коэффициент к имеет ту же размерность, что и взаимоиндуктивность М.

Такое упрощение вполне допустимо, поскольку позволяет определить требуемое значение параметра к, из условия ограничения тока батареи в пределах 500-700 А и длительности переходного процесса не более 5-6 с. Найденное значение параметра к является одной из исходных величин при физической реализации компенсационного регулятора.

Результаты моделирования с использованием системы дифференциальных уравнений (23) представлены на рис. 9. Максимальное значение тока якоря 575А, а время, за которое достигается это значение тока — 1,8с. Снижение стремительности его нарастания обеспечивают существенное улучшение условий эксплуатации аккумуляторной батареи и продление срока ее службы.

Перед началом пуска ток в независимой обмотке возбуждения 1е=45А. При подключении стартер-генератора к АБ ток якоря плавно нарастает, а его пик 1а=515А достигается за1,8с. Стремительность нарастания тока снижена на порядок, а сам пик тока уменьшен более чем в три раза. Такой результат получен за счет того, что ток трогания с места вала стартер-генератора снижен с 533А до 220А, а магнитодвижущая сила при 1е=100А и /а =220А приобрела значение /е-Л/е+/а-/^=100-64+220-4=7280А-витков. Ток в независимой обмотке с начального значения 1е=45А возрастает до 108А под действием компенсатора, а значит и возрастает магнитный поток стартер-генератора, при котором ток якоря в пике уменьшается с 1803А до 575А реагируя на производную пика тока 1а. В момент прохождения пика тока 1а его производная равна нулю. Поэтому действие компенсатора прекращается, а ток в независимой обмотке приобретает исходное значение 1е=45А.

После этого знак производной тока меняется на обратный, а компенсатор вырабатывает ЭДС отрицательного знака, снижая ток в независимой обмотке до 1е=10А.

Это способствует увеличению ускорения стартер-генератора и более быстрому нарастанию скорости со, что, в свою очередь, способствует уверенному запуску дизеля. Пусковой ток аккумуляторного стартерного электропривода снижен до 575А.

Автором диссертации в лаборатории был разработан, изготовлен и испытан макет широтно-импульсного регулятора возбуждения стартер-генератора. Результаты эксперимента были записаны с помощью цифрового осциллографа Tektronix TDS 2012 и представлены на рис. 10,11.

ТТБ.В ' IeA > О). А рад/с

100- 50-

90-

80- •40-

70-

60- 30-

50-

40- 20-

30-

20- 10- J

ю-

_ 0 0 -

Рис.9, переходный процесс в системе стартерного пуска с

ШИП - регулятором независимого возбуждения. Тек JL El Auto М Pos: 0.000$ SAVE/REC

СН1 f 320mV

RefA 20mV 25.0ms <10Hz

Рис.10. Пусковой ток MA40 при смешанном возбуждении.

Рис. 11. Пусковой ток МА40 при смешанном возбуждении с ШИП Из рис.10, и 11. видно, что одна клетка по оси ординат равна 20мВ, а по оси

абсцисс 25 мс (ЛеГА 20шУ 25шб), таким образом, при приблизительном подсчете

расход потребляемой энергии при пуске двигателя МА40 снизился с

0.08.-с {0,5• 1,6А-Ю0мс) до 0,0424а-с (0,5-1,0бА-80мс). Таким образом, применение ШИП-регулятора независимого возбуждения позволило снизить пусковой ток на 35-^-40%, а расход потребляемой энергии при пуске уменьшился почти в двое. Это решает и проблему снижения пускового тока и широкого внедрения САР теплового состояния ВС энергоустановки транспортного средства.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ. В результате проведенных исследований были решены поставленные задачи и достигнута цель диссертационной работы, что позволяет сформулировать следующие основные выводы:

1. В производственной практике обогрев водяной системы (ВС) судов и тепловозов осуществляется по автономному варианту когда источником тепла служит дизель работающий на холостом ходу, а также по варианту с подачей энергии от стороннего источника — электросети баз технического обслуживания флота (БТОФ), ремонтно-эксплуатационных баз (РЭБ), железнодорожных депо или водогрейного устройства по переносным шлангам.

2. В энергетическом отношении автономный вариант существенно превосходит все способы обогрева водяной системы, предусматривающие подачу энергии от стороннего источника.

3. Наиболее эффективным и экономичным способом обогрева ВС по автономному варианту является повторно-кратковременный режим работы дизеля путем периодического чередования его работы и паузы (циклический режим). Часовой расход топлива уменьшается в этом случае с 10,2кг/ч до 3,4кг/ч при 1ОКР = -21 °с и до 1,27кг/ч при гокр = -\ "с, что является оптимальным для обогрева ВС. В этом режиме система пуска дизеля обязательно оснащается автоматически действующей предпусковой прокачкой масла.

4. Использование повторно-кратковременного режима работы дизеля влечет за собой повышение интенсивности расхода ресурса аккумуляторных батарей. В производственной практике не получили развития предложения по автоматизации этого способа обогрева ВС именно по этой причине.

5. Обоснованная в диссертации концепция обогрева энергоустановки ТС, а также разработанная на ее основе САР применима для любого способа обогрева, наделяя их свойством адаптации к изменяющейся температуре окружающей среды путем повторно-кратковременного режима работы источника тепла (любого).

6. Обогрев ЭТС путем повторно-кратковременного режима работы дизеля в диссертации рассматривается, как наиболее экономичной и поэтому ему уделено основное внимание.

7. Работы по снижению пускового тока батарей, направленные на экономию их ресурса достигли некоторого результата. Однако, ни параллельное включение батарей, ни применение импульсных конденсаторов сверхвысокой емкости нельзя признать перспективными, поскольку при этом в той же мере возрастает пусковой ток стартерного электродвигателя.

8. При пуске магнитодвижущая сила стартер-генератора равна 2132,8 а-витка, а в установившемся режиме она достигает 7680 А-витков, что приводит к выводу, что снижение пускового тока возможно за счет более полного использования магнитной цепи стартер-генератора.

9. Исследования водяной системы энергоустановки транспортного средства, как объекта автоматического регулирования, установили его свойства, которые не учитываются в теории нагревания и охлаждения машин. Разработанная модель ВС учитывает непрерывное изменение температуры окружающей среды в процессе нагревания и охлаждения. Для определения

параметров, учитывающих изменение температуры окружающей среды, была разработана методика и специализированное программное обеспечение (СПО) рег.№2005610464.

10. Исследования тягового генератора в режиме стартерного двигателя и рассматриваемого как усилительный элемент САР своим результатом имеют разработку предложения по реальному снижению пускового тока батареи и двигателя в процессе работы САР обогрева энергоустановки более чем в три раза (с 1800 А до 575 А). На разработанный широтно-импульсный регулятор возбуждения стартерного двигателя выдан патент на полезную модель №52943 от 25.07.2005г. Модернизированная таким образом система электростартерного пуска устраняет препятствие на пути серийного внедрения системы автоматического регулирования теплового состояния ВС по автономному варианту при повторно-кратковременном режиме работы дизеля.

11. Моделирование предложенной в диссертации САР позволило выработать требования по нужному соотношению установочных параметров — коридору регулирования температуры в основном элементе САР, верхнем ее пределе, соотношению времени работы дизеля и паузы. Результаты моделирования практически на 100% совпадают с натурными исследованиями, проведенными на тепловозе ЧМЭЗ.

12. Опытное внедрение результатов диссертации в производственную деятельность локомотивных депо по данным теплотехнической группы депо Горький - Сортировочный приводит к сокращению годового расхода топлива на 12-Н5 тонн при обогреве одной единицы, аналогичная экономия топлива может быть достигнута и при внедрении САР на судах.

Основное содержание работы опубликованы в следующих работах:

1. Ерилин, Е.С. Усовершенствовали пуск дизеля/ Ерилин Е.С., Репин A.C., Сычушкин И.В., Шумков Е.Б. // Локомотив, 2002. - № 2. -С. 42-43.

2. Сычушкин И.В. Автоматизированная система идентификации тепловых параметров водяной системы энергоустановки транспортного средства/Сычушкин И.В. // IV Международная молодежная научно-техническая конференция «Будущее технической науки», Из-во НГТУ 2005. С.66

3. Сычушкин И.В. Патент на полезную модель №52943. Астатический регулятор электростартерного пуска дизеля транспортного средства /

Сычушкин И.В. заявитель и правообладатель. — Заявл. 25.07.2005; зарег. в Государственном реестре полезных моделей РФ 27.04.2006; опубликовано: 27.05.2006 Бюл. № 24.

4. Сычушкин И.В. Динамическая модель нагревания элементов энергоустановок транспортных средств / Сычушкин И.В. // Транспорт — XXI век: сб. матер, научно-тех. конф. профес.-препод. состава, аспирантов и специалистов ВГАВТ, Н.Новгород, 2003г. - Н.Новгород: Изд-во ФГОУ ВПО ВГАВТ, 2003. - С.208-210.

5. Сычушкин И.В. Критериальная концепция регулирования теплового состояния энергоустановки транспортного средства / Сычушкин И.В. // Сборник научных статей тезисов и докладов. Юбилейный выпуск. ВГАВТ, 2005г. - Н.Новгород: Изд-во ФГОУ ВПО ВГАВТ, 2005. - С.35

6. Сычушкин И.В. Оптимизация электромагнитного переходного процесса стартерного электропривода/ Сычушкин И.В. // XI Нижегородская сессия молодых ученых (технические науки): сб. тезис, докладов, 10-14 февраля 2006 г. - Н.Новгород: Изд-во Гладкова О.В., 2006. - С.80

7. Сычушкин И.В. Программа идентификации тепловых параметров водяной системы энергоустановки транспортного средства (¡с1еп1_3). Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2005610464.

8. Сычушкин И.В. Совершенствование стартерного электропривода энергоустановки транспортного средства/ Сычушкин И.В. // X Нижегородская сессия молодых ученых (технические науки): сб. тезис, докладов, 25-28 февраля 2005 г. — Н.Новгород: Изд-во Гладкова О.В., 2005.-С.78-79.

9. Сычушкин И.В. Широтно-импульсный преобразователь в системе регулирования возбуждения стартерного электропривода/Сычушкин И.В. // Труды НГТУ. Том 49. Электрооборудование промышленных установок. - Н.Новгород: НГТУ, 2005. - С.41-44.

10. Сычушкин И.В. Энергосберегающая технология технической эксплуатации судовых энергоустановок/ Сычушкин И.В. // Сборник научных статей тезисов и докладов. Юбилейный выпуск. ФГОУ ВПО ВГАВТ, 2005г. - ННовгород: Изд-во ФГОУ ВПО ВГАВТ, 2005.- С.36.

11- Шумков, Е.Б. Резервы энергосберегающей технологии технической эксплуатации энергоустановок транспортных средств/ Шумков Е.Б., Ерилин Е.С., Репин A.C., Савинов А.Н., Сычушкин И.В.// Вестник ВГАВТ. Выпуск 13. Судовая и промышленная энергетика. - Н.Новгород: Изд-во ФГОУ ВПО ВГАВТ, 2005. - С.161-163.

12. Шумков Е.Б. Совершенствование электростартерного пуска тепловозных дизелей - важный резерв энергосбережения / Шумков Е.Б., Ерилин Е.С., Репин A.C., Сычушкин И.В. // Труды НГТУ. Том 49. Электрооборудование промышленных установок. - Н.Новгород: НГТУ, 2005. —С.13-16.

13. Шумков Е.Б. Динамическая характеристика регулируемого объекта САР обогрева тепловоза/ Шумков Е.Б., Ерилин Е.С., Савинов А.Н., Сычушкин И.В. // Вестник ВНИИЖТ, 2003. - №2 - С.18-20.

14. Шумков Е.Б. Идентификация тепловых параметров водяной системы тепловоза по данным натурных измерений / Шумков Е.Б., Ерилин Е.С., Сычушкин И.В. // Вестник ВНИИЖТ, 2003. - №5 - С.18-20.

15. Шумков, Е.Б. Методика определения тепловых параметров/ Шумков Е.Б., Ерилин Е.С., Сычушкин И.В. // Научно-техническая конференция «Актуальные проблемы электроэнергетики»: Тезисы докладов / Нижний Новгород, НГТУ, 2002. С.9-12.

16. Шумков, Е.Б. Работа дизеля в режиме автоматического обогрева

тепловоза/ Шумков Е.Б., Ерилин Е.С., Сычушкин И.В. // Вестник

ВНИИЖТ, 2004. - №1 - С.42-43.

Личный вклад автора. В работах, написанных в соавторстве, автору принадлежат: математические модели /14, 15/; обобщения результатов /11,12,13/; постановка задачи и расчеты /1,16/.

Подписано в печать 23.11.2006. Формат 60x84 Vi6. Бумага офсетная. Печать офсетная. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 80 экз. Заказ 882

Нижегородский государственный технический университет. Типография НГТУ. 603950, Нижний Новгород, ул. Минина, 24

Введение

Глава 1. Аналитический обзор

1.1. Продление навигации на речном транспорте - как важный резерв повышения его эффективности

2.1.4. Обогрев ЭТС в режиме принудительного холостого хода ДВС

1.2. Работа судовых энергоустановок в условиях горячего отстоя судна

1.3. Системы электростартерного пуска судовых двигателей внутреннего сгорания (ДВС)

1.4. Режимы работы энергоустановок при горячем отстое автомобилей

1.5. Режимы работы энергоустановок, в условиях горячего отстоя тепловозов

1.6. Электростартерный пуск судовых и тепловозных ДВС

1.7. Электростартерный пуск ДВС автомобилей 28 Выводы по первой главе

Глава 2. Теоретические исследования процессов обогрева энергоустановок в режиме горячего отстоя транспортных средств

2.1. Исследование характеристик существующих способов обогрева энергоустановок транспортных средств (ЭТС)

2.1.1. Обогрев ЭТС путем непрерывной работы ДВС на холостом ходу

2.1.2. Обогрев ЭТС в повторно-кратковременном режиме работы ДВС

2.1.3. Обогрев ЭТС с помощью электронагревателей

2.1.5. Обогрев ЭТС от стороннего источника энергии

2.2. Обоснование концепции регулирования теплового состояния энергоустановок в условиях горячего отстоя транспортных средств

2.3. Исследование электромеханических характеристик существующих систем электростартерного пуска ДВС транспортных средств

2.3.1. Модель стартёрного электропривода с двигателем последовательного возбуждения

2.3.2. Модель стартёрного электропривода с двигателем смешанного возбуждения 68 Выводы по второй главе

Глава 3. Исследование характеристик элементов энергоустановок транспортных средств

3.1. Обзор разновидностей и характеристик водяных систем энергоустановок транспортных средств

3.2. Натурные исследования ВС транспортного средства.

3.3. Динамическая характеристика водяной системы энергоустановки транспортного средства

3.4 Динамическая характеристика ДВС транспортного средства

3.5. ДВС транспортного средства как регулирующий орган системы автоматического регулирования (САР)

3.6. Стартерный двигатель как усилительный элемент САР теплового состояния энергоустановки транспортного средства 98 Выводы по третьей главе

Глава 4. Синтез, моделирование САР обогрева энергоустановки транспортного средства и технико-экономическая эффективность 4.1. Выбор базы натурных исследований и опытного внедрения результатов диссертации

4.2. Идентификация тепловых параметров ВС энергоустановки транспортного средства (ТС) по данным натурных наблюдений

4.3. Экспериментальные исследования параметров регулируемого объекта САР теплового состояния ЭТС

4.4. Экспериментальные исследования параметров усилительного элемента САР теплового состояния ЭТС

4.5. Экспериментальное определение параметров регулирующего органа САР

4.6. Моделирование САР теплового состояния энергоустановки транспортного средства

4.6.1. Задачи моделирования

4.6.2. Модель САР энергоустановки транспортного средства

4.7. Разработка и исследование регулятора возбуждения стартер-генератора ТС

4.8. Технико-экономическое обоснование 137 Выводы по четвертой главе 142 Заключение 143 Библиографический список 146 Приложения

В последние годы наблюдаются позитивные сдвиги в состоянии экономики России (РФ). Наметился рост выпускаемой продукции, что нашло свое отражение также и в оживлении деятельности транспорта.

Наиболее значительным явлением следует признать поставленную перед транспортом страны задачу развития мультимодельных (сквозных) автоводно-железнодорожных перевозок.

Транспорт при этом рассматривается как единая система, объединенная общей задачей комплексного решения повышения экономичности перевозок грузов и пассажиров.

Технический и организационный прогресс в одном виде транспорта тогда служит вкладом в повышение показателей работы всей транспортной системы.

Особое значение приобретают мероприятия этого прогресса, которые являются общими для всех видов транспорта.

Одно из проявлений такой общности отражает задача технической 'эксплуатации подвижного состава в холодное время года. Важнейшей технологической операцией при этом становится обогрев энергоустановки транспортного средства в режиме горячего отстоя. Этот режим характерен и неизбежен для всех видов транспорта.

На речном транспорте наметившийся рост грузооборота возрождает забытую в последние годы проблему продления навигации.

Ледокольный флот, караваны транспортных судов, плавучие краны и технические суда по технологическим причинам, исполнению графика движения, условиям работы во льдах вынуждены значительную часть валового времени рейса пребывать в режиме горячего отстоя в период продления навигации.

Тепловозы железнодорожного транспорта согласно организации их работы в большом количестве ежесуточно выводятся в 12-ти часовой горячий отстой.

Работа автотранспорта также сопряжена с необходимостью поддерживать дизель энергоустановки и его системы в режиме горячего отстоя, причем не только в ночное, но и нередко в дневное время суток.

Способы обогрева энергоустановок подвижных средств различных видов транспорта зачастую оказываются одинаковыми. Наиболее типичным, распространенным, наименее экономным и, несмотря на это, общим для всех видов транспорта является обогрев энергоустановок путем работы дизеля на холостом ходу.

Суда у причалов, на рейдах, тепловозы в депо, автомобили в парках, на стоянках, нередко под окнами домов сжигают с большим избытком топливо, загрязняют атмосферу выхлопными газами.

Снижение расходов энергии на единицу транспортной продукции сейчас является одной из главных государственных задач. На речном, автомобильном и железнодорожном транспорте сосредоточены огромные резервы реализации элементов энергосберегающей технологии.

Таким образом, производственная проблема смыкается с энергетической проблемой рационального, исключающего избыточный расход использования энергии на обогрев энергоустановки транспортного средства. Тема диссертации по своей цели приобретает расширенное значение, становится частью общегосударственной проблемы энергосберегающей технологии производственных процессов. Без успешного решения этой задачи невозможно решить и задачу роста промышленной сельскохозяйственной и транспортной продукции. Об этом совершенно определенно заявляют руководители энергетической отрасли страны.

Энергетические проблемы, возникающие при первых же положительных подвижках в экономике, были вполне прогнозируемыми.

За последнее десятилетие прошлого века добыча нефти и газового конденсата сократилась более чем в два раза по сравнению с концом 80~ годов прошлого столетия. Ошибки в результате геологоразведочных работ, спонтанное бурение скважин в Западной Сибири привели к прекращению фонтанирования нефти, увеличилась себестоимость ее добычи и, конечно же, уменьшился объем.

Шахты становятся все более дотируемыми. На каждую новую закрываются две старые. В атомной энергетике наблюдается застой, впрочем, как и в гидроэнергетике.

По мере становления экономики страны все большее значение будет приобретать экономное и бережливое расходование энергии. Это один из главных и пока наиболее доступных путей решения энергетической проблемы не только в государственном, но и в мировом масштабе.

Отечественные и зарубежные ученые-энергетики указывают на существование этой проблемы. Иные доказывают, что эта проблема не исключена и в форме энергетического голода. Тогда целесообразно работу над диссертацией предварить высказыванием индийского ученого Гоми Баба, сделанного еще в 1964 году: "Никакой вид энергии не обходится так дорого, как ее недостаток" [123].

Применительно к реальным потребностям промышленности, сельского хозяйства и транспорта недостаток энергетических ресурсов может стать главным препятствием развития экономики страны.

В экономических программах РФ заложено, что 20% энергопотребления должны покрываться мероприятиями энергосберегающей технологии. Невыполнение этого автоматически приводит к подрыву экономических и социальных программ.

Транспорт страны играет важнейшую роль в обеспечении функционирования промышленности, обеспечивая взаимную поставку продукции.

С ростом экономики увеличивается объем транспортной продукции -перевозок грузов, но возрастает и потребление энергоресурсов.

Снижение расходов энергии на единицу транспортной продукции сейчас является одной из главных государственных задач.

Наиболее оптимистические прогнозы в отечественной энергетике могут быть связаны с рационализацией использования ресурсов. На речном, автомобильном и железнодорожном транспорте имеются огромные резервы реализации элементов энергосберегающей технологии.

Автор диссертации сосредоточил свои усилия на проведение исследований в этом направлении на энергоустановках транспортных средств, главным образом судов и тепловозов.

Электрификация железных дорог нашей страны не исключила широчайшего применения тепловозной тяги. Используется огромный парк маневровых и магистральных тепловозов.

Организация работы этого вида транспорта сопряжена с периодическим выводом их в режим горячего отстоя. При отрицательных температурах воздуха поддержание положительной температуры воды в системе охлаждения дизеля достигается его работой на холостом ходу. Расходуется огромное количество дорогостоящего и становящегося все более дефицитным дизельного топлива.

Так, например, лишь в депо Горьковской железной дороги ежесуточно по 12 часов в холодное время года на холостом ходу работает до 70 тепловозов серии ЧМЭЗ. Расчетный период такого отстоя длится 150 дней. За это время сжигается непроизводительно 1300 тыс. тонн дизельного топлива.

Подобные примеры можно привести и в деятельности речного транспорта. Отсюда вытекает острая актуальность работ, направленных на сокращение затрат энергии на обогрев энергоустановки транспортного средства в холодное время.

Это подтверждается творческой активностью научных организаций и инженерно-технических работников авто и ж.д. транспорта. Куйбышевский институт инженеров ж.д. транспорта, с целью повышения экономичности обогрева энергоустановки тепловоза, разработал «Устройство для управления прогревом тепловоза» [1].

Специалистами Научно-исследовательского института тепловозов и путевых машин с участием старшего научного сотрудника О.М. Котова разработана многофункциональная система управления и безопасности «Локомотив». Одной из функций системы является «автопрогрев», по принципу «пуск-остановка» дизеля [51].

Инженер локомотивного отдела Белгородского отделения Ю.В.Ж.Д. В.П. Мерцалов разработал и внедрил «Универсальную систему прогрева тепловозов» [62] с учетом допустимого времени охлаждения по воде, маслу и дизельному топливу, расходу топлива согласования параметров процесса прогрева.

На судах и тепловозах возможен способ обогрева дизеля энергоустановки путем прокачки воды от стороннего источника тепла -водогрейного котла. На ряде серий тепловозов и судах речного флота обогрев дизеля осуществляется путем отбора тепла от встроенных в систему электронагревателей [70]. Пермский политехнический институт провел натурные исследования режима принудительного холостого хода тепловозного дизеля с целью его обогрева.

Столь широкое разнообразие способов обогрева энергоустановок транспортных средств одновременно сочетается с отсутствием теоретических рекомендаций по выбору наиболее эффективного решения поставленной задачи обоснования экономичной системы. В этом состоит главный, общий недостаток всех способов обогрева энергоустановок транспортных средств.

Это относится также и к выбору эффективного решения задачи снижения пускового тока в системе электростартерного пуска судовых и тепловозных дизелей.

Широкое разнообразие способов снижения этого тока, также не имеет достаточно убедительного основания для выбора оптимального решения.

Целью диссертации является разработка экономичного способа и системы регулирования теплового состояния судовой энергоустановки в режиме горячего отстоя транспортного средства, а также мероприятий по улучшению показателей системы электростартерного пуска дизеля, обеспечивающей работу системы обогрева.

Для достижения поставленной цели надлежит решить следующие задачи диссертации:

- исследование энергетических показателей существующих способов и систем обогрева энергоустановок транспортных средств (ТС).

- разработка концепции энергосберегающей технологии обогрева энергоустановки транспортного средства в режимах горячего отстоя ТС.

- разработка динамических моделей элементов системы обогрева энергоустановки ТС.

- разработка компьютерной программы определения тепловых параметров регулируемого объекта системы обогрева энергоустановки транспортного средства.

- исследование существующих способов снижения пускового тока в системе электростартерного пуска дизеля ТС.

- разработка автоматического регулятора электростартерного пуска дизеля ТС, обеспечивающего существенное снижение пускового тока

- моделирование и натурные испытания системы регулирования теплового состояния энергоустановки транспортного средства.

Таким образом, цель и задачи диссертации подчинены повышению экономичности энергоустановок, рациональному использованию топлива и отражают главное требование интенсификации работы транспорта, т.е. увеличение его конечного продукта (грузооборота) при уменьшении промежуточного (топлива).

Выводы к четвертой главе

1. Проблема экономичного расхода энергии на обогрев энергоустановок транспортных средств носит всеобщий характер для всех видов транспорта.

2. Разработанная в диссертации компьютерная программа идентификации тепловых параметров ВС транспортного средства (ident3) обеспечивает сходимость расчетных и натурных значений температуры и натурных значений температуры воды с погрешностью не более 1%.

3. Тепловой коэффициент полезного действия автономной САР обогрева энергоустановки тепловоза составляет 47,8%.

4. Разработанная в диссертации компьютерная модель САР обогрева энергоустановки транспортного средства обеспечивает почти 100% сходимости результатов моделирования с натурными исследованиями, выполненными на тепловозе ЧМЭЗ.

5. Разработанная САР обеспечивает адаптацию ее к условиям изменения температуры наружного воздуха. При t = -fC часовой расход топлива на обогрев составляет \,21кг!час, при / = -12°С-»2,85 кг/час, ^ =-21°С—>3,4 кг! час

6. Разработанная компьютерная модель САР обогрева энергоустановки ТС применима для исследования САР, основанных на других принципах действия.

7. Экспериментальными исследованиями широтно-импульсного регулятора возбуждения стартерного двигателя установлено, что пик пускового тока снижен в 1,5 раза, время пуска дизеля уменьшилось в 1,3 раза, а расход энергии на один пуск в 2,2 раза. На разработанный широтно-импульсный регулятор возбуждения стартерного двигателя выдан патент на полезную модель №2005123632/22(026613) от. 10.10.2005г.

8. По технико-экономическим параметрам применение САР обогрева энергоустановки с регулятором возбуждения стартерного двигателя позволяет обеспечивать оптимальный расход топлива на обогрев в зависимости от температуры наружного воздуха. Экономия дизельного топлива составляет не менее 12 тонн в год на одном транспортном средстве, что при цене 17 тыс. руб. за тонну обеспечивает экономию средств порядка 200 тыс. рублей.

Заключение

Проведенные исследования, натурные испытания и опытное внедрение в производство результатов диссертационной работы позволяют сформулировать следующие основные выводы и рекомендации: 1. В производственной практике обогрев водяной системы (ВС) судов и тепловозов осуществляется по автономному варианту когда источником тепла служит дизель работающий на холостом ходу, а также по варианту с подачей энергии от стороннего источника - электросети баз технического обслуживания флота (БТОФ), ремонтно-эксплуатационных баз (РЭБ), железнодорожных депо или водогрейного устройства по переносным шлангам.

2. В энергетическом отношении автономный вариант существенно превосходит все способы обогрева водяной системы, предусматривающие подачу энергии от стороннего источника.

3. Наиболее эффективным и экономичным способом обогрева ВС по автономному варианту является повторно-кратковременный режим работы дизеля путем периодического чередования его работы и паузы (циклический режим). Часовой расход топлива уменьшается в этом случае с 10,2кг/ч до 3,4кг/ч при t0KP=-21 °С и до 1,27кг/ч при t0KP=-1 °С, что является оптимальным для обогрева ВС. В этом режиме система пуска дизеля обязательно оснащается автоматически действующей предпусковой прокачкой масла.

4. Использование повторно-кратковременного режима работы дизеля влечет за собой повышение интенсивности расхода ресурса аккумуляторных батарей. В производственной практике не получили развития предложения по автоматизации этого способа обогрева ВС именно по этой причине.

5. Работы по снижению пускового тока батарей, направленные на экономию их ресурса достигли некоторого результата. Однако, ни параллельное включение батарей, ни применение импульсных конденсаторов сверхвысокой емкости нельзя признать перспективными, поскольку при этом в той же мере возрастает пусковой ток стартерного электродвигателя.

6. При пуске магнитодвижущая сила стартер-генератора равна 2132,8 А-витка, а в установившемся режиме она достигает 7680 А -витков, что приводит к выводу, что за счет снижение пускового тока возможно за счет более полного использования магнитной цепи стартер-генератора.

7. Исследования водяной системы энергоустановки транспортного средства, как объекта автоматического регулирования, установили его уникальные свойства, которые не учитываются в теории нагревания и охлаждения машин. Разработанная модель ВС учитывает непрерывное изменение температуры окружающей среды в процессе нагревания и охлаждения. Для определения параметров, учитывающих изменение температуры окружающей среды, была разработана методика и специализированное программное обеспечение (СПО) рег.№2005610464.

8. Исследования тягового генератора в режиме стартерного двигателя и рассматриваемого как усилительный элемент САР своим результатом имеют разработку предложения по реальному снижению пускового тока батареи и двигателя в процессе работы САР обогрева энергоустановки более чем в три раза (с 1800А до 575 А). На разработанный широтно-импульсный регулятор возбуждения стартерного двигателя выдан патент на полезную модель №2005123632/22(026613) от 10.10.2005г. Модернизированная таким образом система электростартерного пуска устраняет препятствие на пути серийного внедрения системы автоматического регулирования теплового состояния ВС по автономному варианту при повторно-кратковременном режиме работы дизеля.

9. Моделирование предложенной в диссертации САР позволило выработать требования по нужному соотношению установочных параметров -коридору регулирования температуры в основном элементе САР, верхнем ее пределе, соотношению времени работы дизеля и паузы. Результаты моделирования практически на 100% совпадают с натурными исследованиями, проведенными на тепловозе ЧМЭЗ.

10. Опытное внедрение результатов диссертации в производственную деятельность локомотивных депо по данным теплотехнической группы депо Горький-Сортировочный приводит к сокращению годового расхода топлива на 12+15 тонн при обогреве одной единицы, аналогичная экономия топлива может быть достигнута и при внедрении САР на судах.

1. А.с. №1328237 Бил.29 от 07.08.87. В.П. Кручинин, Л.Б. Розенбаум, Г.А. Фофанов, Э.А. Пахомов, Устройство для управления прогревом тепловоза.

2. Агурин А.П. Передвижные компрессорные станции. — М.: Высшая школа, 1979.

3. Акимов П.П. Судовые силовые установки. М.: Изд-во «Транспорт», 1966., 436 с.

4. АКТ 2002-02-21 Локомотивное депо Горький-Сортировочный

5. Александров В.А. Проблемы продления навигации решать комплексно. // Речной транспорт, 1979, №12, с.35-37.

6. Андреев В.П., Сабин Ю.А. Основы электропривода: М.-Л., Госэнергоиздат, 1963, 772 стр. с рис.

7. Атабеков В.Б. и др. Устройство и эксплуатация передвижных электростанций. М.: Высшая школа, 1982.

8. Атабеков В.Б., Михайловский Ю. В. Передвижные электростанции и электросварочные агрегаты. М.: Высшая школа, 1982.

9. Атабеков В.Б., Михайловский Ю.В. Передвижные электростанции: Учебник для сред. ПТУ. 3-е изд., испр. - М.: Высш. шк., 1985. - 279с., ил. - (Профессионально-техническое образование).

10. Атлас Б.А., Морозов А.И., Назаров Н.Н., Тинкельман И.А. Организация перевозок в период продления навигации. -М.: Транспорт, 1989. 126с.

11. Бабаев A.M., Ягодкин В.Я. Автоматизированные судовые электроприводы. М.: Транспорт, 1986. 448 с.

12. Барнин Н.С. Опыт продления навигации в пароходстве «Волгатанкер». Обзор ЦБНТИ МРФ. - М.: 1984, с.7-9.

13. Беленький Г.И. и др., Электрическое оборудование кранов, Госэнергоиздат, 1963.

14. Белов Д.В., Кордюков В.В. Титар А.С. Судовые электрические машины

15. Л., «Судостроение», 1972. 432 с.

16. Белодворцев А., Железнов С. Эффективнее разворачивать навигацию на Волге. // Речной транспорт, 1987, №4, с. 14-15.

17. Бернштейн J1.M. Изоляция электрических машин общепромышленного применения, М. JI., издательство «Энергия», 1965, 352с. с черт.

18. Бирзниекс JI.B. Импульсные преобразователи постоянного тока. М., «Энергия», 1974. 256 с. с ил.

19. Болтянский В.Г. Математические методы оптимального управления, М.: Издательство «Наука», 1966г., 308стр. с ил.

20. Боровский Ю.И. и др. Устройство автомобилей: Учебник для сред, проф.-техн. училищ/Боровский Ю.И., Кленников В.М., Сабин А.А. -3-е изд., доп. М.: Высш. школа, 1983. - 159 е., ил. -(Профтехобразование. Автомобильный транспорт).

21. Ваисман Х.Г., Электрическая аппаратура управления судовыми электродвигателями, изд-во «Морской транспорт», 1958.

22. Ванштейдт В. А. Судовые двигатели внутреннего сгорания. -JL: Судпромгиз, 1962. 544с.: ил.

23. Ваншейдт В.А., Иванченко Н.Н., Коллеров JI.K. Дизели. Изд. 3-е, перераб. и доп. Под общей редакцией Л., «Машиностроение» (Ленингр. отд-ние), 1977. 480 с. с ил.

24. Васендин В.И., Шошмин В.А. Электрохозяйство предприятий речного транспорта. М.: Транспорт, 1985. 319с.

25. Васильев Д.В. и др., Судовые автоматизированные установки. Судпромгиз, 1961.

26. Велер В. Автоматизация судов. Л.: Судостроение, 1975. 280с.

27. Верхопятницкий П.Д., Электрические элементы автоматики, Судпромгиз, 1963.

28. Вешневский С.Н. Характеристики двигателей в электроприводе. Изд. 6-е, исправленное. М., «Энергия», 1977, 432с. с ил.

29. Витюк К.Т., Гриценко П.И., Коробов П.К., Тихонов В.В. Судовые электроустановки и их автоматизация 2-е изд. М.:Транспорт,1986. 448с.

30. Володин А.И. Локомотивные двигатели внутреннего сгорания. М., «Транспорт», 1978.

31. Волошин А.И., Данковцев В.Т., Якушин Р.Ю. Прогрев тепловозов в холодное время года // Железнодорожный транспорт №5, 2002

32. Воронов А.А. Теория автоматического управления. 4.II. Теория нелинейных и специальных систем автоматического управления. Учебн. Пособие для вузов. М., «Высшая школа», 1977.

33. Гаврилов B.C., Камкин С.В., Шмелев В.П. Техническая эксплуатация судовых дизельных установок. М., «Транспорт», 1967, 328 с.

34. Гершунский Б.С. Основы электронной и полупроводниковой техники. Издательство Киевского университета, 1967, 320с., ил.

35. Глаз А.И. Справочник молодого электротехника. Всесоюзное учебно-педагогическое издательство профтехиздат, Москва, 1960, 464с., ил.

36. Глонягин Ю.В. и др., Электрооборудование и электродвижение судов, Судпромгиз, 1963.

37. Гогин А.Ф., Куприянов Д.Ф., Кивалкин Е. Ф. Судовые дизели. (Устройство, основы теории и эксплуатация). Изд. 2-е, переработанное и дополненное., Изд-во «Транспорт», 1973 г., стр. 1—480.

38. Голован А.Т. Основы электропривода.: M.-JI., Госэнергоиздат, 1959, 344 стр. с рис.

39. Горбунов Б.А., Савин А.С., Сержантов В. В. Современные и перспективные гребные электрические установки судов. Л.: Судостроение, 1979. 179 с.

40. Гусеев Н.Н., Мельцер Б.Н. Устройство и монтаж электрооборудования: Учеб. пособие для средних ПТУ.-Мн.: Высш. школа, 1979. 320с.,ил.

41. Ерилин Е.С., Репин А.С., Сычушкин И.В., Шумков Е.Б., Усовершенствовали пуск дизеля. // Локомотив № 2, 2004г.

42. Зарубин П.П., Тронин В.А. Опыт работы речного ледокола. // Производственно-технический сборник МРФ., вып.62 М.: Транспорт, 1967, с.10-13

43. Зильберман Т.Е. Электричество и магнетизм, Москва, издательство «Наука» главная редакция физико-математической литературы, 1970. -384с., ил.

44. Зуев В.А. Средства продления навигации на внутренних водных путях. Л.: Судостроение, 1986. - 207с.

45. Ильинский Н.Ф., В.Ф. Козаченко. Общий курс электропривода М.: Энергатомиздат, 1992. 544 с.

46. Ицкович Ю.Л., Судовые электрические приводы, изд-во «Морской транспорт», 1963.

47. Каганов И.Л. Промышленная электроника, Москва, издательство «Высшая школа», 1968. 560с., ил.

48. Князевский Б.А. Липкий Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий. М.: Высшая школа, 1986. 400с.

49. Козак Г.И., Вангерин А., Электротехника на торговых судах, перевод с нем., Судпромгиз, 1960.

50. Конаков Г.А., Васильев Б.В. Судовые энергетические установки и техническая эксплуатация флота. М.: Транспорт, 1980. 423с.

51. Костенко М.П., Пиотровский Л.М. Электрические машины.: М.-Л., Госэнергоиздат, 1958, 652 стр. с рис.

52. Котов О.М., АСУ Локомотивом: функция управления и автопрогрев. // Локомотив №1,1999 с.35-37.

53. Кошевой В.А., Корнев А.Н., Поляшов Л.И., Радионов Н.И. Применение импульсных конденсаторов сверхвысокой энергоемкости в системах электростартерного пуска дизель-генераторных установок тепловозов // Вестник ВНИИЖТ №1,1996, с.5 8.,

54. Кругов В.И. Двигатель внутреннего сгорания как регулируемыйобъект. — М.: Машиностроение, 1978. — 472 е., ил.

55. Кутасин Б.П., Судовая электроавтоматика, изд-во «Морской транспорт», 1962.

56. Ласка Б. Развитие тяговых преобразователей на транзисторах IGBT // Железные дороги мира, ЖДМ №11,2003

57. Левин М.И. Автоматизация судовых дизельных установок. Л.: Изд-во «Судостроение», 1969 г., 466 с.

58. Ленин И.М. Автомобильные и тракторные двигатели. Конструкция и расчет двигателей. Учебник для втузов. Изд. 2-е, доп. и перераб. М., «Высш. школа», 1976.

59. Лычковскии В.Л., Электрическое оборудование и электродвижение судов, изд-во «Речной транспорт», 1960.

60. Мансуров Н.Н., Попов B.C. Теоретическая электротехника.: М.-Л., Госэнергоиздат, 1958, 608 стр. с рис.

61. Марков Б.А., Чичерин Н.И. Тиристорные судовые усилительно-преобразовательные устройства. Издательство «Судостроение», Ленинград. 1967 260с., ил.

62. Малышкин А.Г. Организация и планирование работы речного флота. -М.: Транспорт, 1985. 215с.

63. Мерцалов В.П., Универсальная система прогрева тепловозов. // Локомотив №10, 2000 с.24-25.

64. Михайлов О.П. Автоматизированный электропривод станков и промышленных роботов: Учебник для вузов. М.: Машиностроение, 1990.-304 е.: ил.

65. Мэрриэм К.У. Теория оптимизации и расчет систем управления с обратной связью, Москва, издательство «Мир», 1967, 550с., ил.

66. Нейман Л.Р., Демирчян К.С. Теоретические основы электротехники.: М. Л., издательство «Энергия», 1966, 407 стр. с рис.

67. Некрасов О.А., Лисицын А.Л., Мугинштейн Л.А., Рахманинов В.И.

68. Режимы работы магистральных тепловозов. М.: Транспорт, 1983. -231с., ил.

69. Никитин Г.М., Судовые электроприводы, изд-во «Речной транспорт», 1960.

70. Норневскии Б.И., Таратынов И.А., Судовые электрические станции и сети. Изд-во «Речной транспорт», 1958.

71. Норневский Б.И., Таратынов И.А., Электрическое оборудование береговых и судовых станций и подстанций, изд-во «Транспорт», 1965.

72. Нотик З.Х. Тепловозы ЧМЭЗ, ЧМЭЗТ, ЧМЭЗЭ. Пособие машинисту. М.: Транспорт, 1996. 444 с.

73. Петриченко P.M. Системы жидкостного охлаждения быстроходных двигателей внутреннего сгорания. Л., «Машиностроение» (Ленингр. отд-ние), 1975. 224 с.

74. Полонский В.И., Гребные электрические установки, изд-во «Морской транспорт», 1958.

75. Полонский В.И., Судовые электроприводы, изд-во «Морской транспорт», 1952.

76. Полонский В. И., Электрооборудование и электродвижение судов, изд-во «Транспорт», 1965.

77. Полянский В.Ф., Попов А.В. Электрооборудование и автоматизация речных судов. М.: Транспорт, 1981. 304 с.

78. Попов Е.П. Автоматическое регулирование. Гостехиздат, М., 1957.

79. Правила классификации и постройки судов внутреннего плавания. 2-е изд. М.: Транспорт, 1985. 381с.

80. Правила устройства электроустановок Минэнерго СССР. М.: Энергоатомиздаг, 1985 640с.

81. Рабинович Л.В. Электроавтоматика авиационных электромеханических установок. Государственное издательство оборонной промышленности, Москва, 1957,422с., ил.

82. Рейнгольдт Ю.А., Электрооборудование промышленных предприятий речного транспорта, изд-во «Речной транспорт», 1961.

83. Рейнгольдт Ю.А., Электрическое оборудование водных путей и портов, изд-во «Речной транспорт», 1956.

84. Рудая К.И., Логинова Е.Ю. Тепловозы. Электрическое оборудование и схемы. Устройство и ремонт: Учеб. для техн. шк. М.: Транспорт, 1991.303 с.

85. Руководство по эксплуатации и обслуживанию. Тепловоз 2ТЭ10В М.,: «Транспорт», 1975. 432 с.

86. Терешкин Д.С. Асинхронные электроприводы на водном транспорте. Системы «преобразователь частоты двигатель». М.: Транспорт, 1984. 239с.

87. Тихонов В. В., Электродвижение кораблей, Воениздат, 1947.

88. Толшин В.И. Форсированные дизели: переходные режимы, регулирование. М.: Машиностроение, 1993. - с. 199, ил.78.

89. Треушников Ю. Продление навигации резерв в речного транспорта. // Речной транспорт, 1970, №9, с.5-7.

90. Тронин В.А. Продление навигации резерв повышения эффективности речного транспорта. // Сб.: Передовой опыт и новая техника, вып.Н(35). -М.: Транспорт, 1967, с.17-19.

91. Тронин В.А. Вопросы продления речной навигации. // Тр./ГИИВТ, Вып. 143, ч.2. Горький, 1977, с. 12-15.

92. Тронин В.А., Бурлакова Н.Д. Зарубежный опыт продления навигации.

93. Обзорная информация. М.: Изд. ЦБНТИ МРФ, 1980. - 46с.

94. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2005610464 Сычушкин И.В. Программа идентификации тепловых параметров водяной системы энергоустановки транспортного средства (ident3).

95. Селиверстов В.М., Витюк К.Т., Автоматическое регулирование судовых вспомогательных и утилизационных котлов, изд-во «Речной транспорт», 1962.

96. Семенов Ю.А. Электрооборудование и автоматизация земснарядов. М.: Транспорт, 1984. 144с.

97. Семенов Ю.А., Иванов В.И. Электрооборудование земснарядов. М.: Транспорт, 1986. 295с.

98. Сивере П.Л., Курс судовых электроприводов, изд-во «Морской транспорт», 1962.

99. Справочник. Гребные электрические установки. Ю.Н. Авик, Е.Б. Айзенштадт, Ю.М. Гилерович. Л.: Судостроение, 1975. 319с.

100. Справочник по электрическим машинам: В 2 т./Под общ. ред. И.П. Копылова и Б.К. Клокова. М.: Энергоиздат, 1988. 456 е.: ил.

101. Справочник электромеханика и электрика судна, изд-во «Речной транспорт», 1963.

102. Справочник электромонтажника, т. 2,3, Машгиз, 1953.

103. Сычушкин И.В. Автоматизированная система идентификации тепловых параметров водяной системы энергоустановки транспортного средства // IV Международная молодежная научно-техническаяконференция «Будущее технической науки», 2005

104. Сычушкин И.В. Совершенствование стартерного электропривода энергоустановки транспортного средства. // 10-я Нижегородская сессия молодых ученых (технические науки) «Голубая Ока», 2005

105. Сычушкин И.В. Широтно-импульсный преобразователь в системе регулирования возбуждения стартерного электропривода // Труды Нижегородского технического университета. Электрооборудование промышленных установок, том 49, 2005

106. Уотсан Д.О. Судовая электротехника (Практика эксплуатации судового электрооборудования) Butterworth and Со (Publishers) Ltd, 1971. Сокращенный перевод с английского Калязина Е.А., Филимонова В.Д. Москва транспорт, 1979. 336с., ил.

107. Файн М.А., Морозов В.А. Перспективы развития средств обеспечения пуска дизелей. ВНИИГПЭ, 1982, 34 с.

108. Федоров А.А., Ристхейн Э.М. Электроснабжение промышленных предприятий.: Учебник для вузов. М.: Энергия, 1981. - 360с., ил.

109. Флюгге-Лотц Ирмградт, Метод фазовой плоскости в теории релейных систем. ФИЗМАТГИЗ, 1959г.

110. Фрейдзон И.Р. Судовые автоматизированные электроприводы и системы. Л.: Судостроение, 1980. 440с.

111. Фрейдзон И.Р., Электропривод судовых механизмов, Машгиз, 1954.

112. Хандов З.А. Судовые двигатели внутреннего сгорания. М, "Транспорт", 1975г., 368с.

113. Хомяков Н.М., Выбор электродвигателей палубных электроприводов,изд-во «Морской транспорт», 1955.

114. Ципкин Я.3. Релейные автоматические системы, изд-во «Наука», М.: 1974, 576 стр.

115. Чернов Е. А. Электропривод и электрооборудование в автоматизированном производстве: Учебник для техникумов по специальности "Эксплуатация и наладка станков с программным управлением". М.: Машиностроение, 1992. - 304 е.: ил.

116. Чижков Ю.П. Электростартерный пуск автотракторных двигателей. -М.: Транспорт, 1985. 224 с.

117. Чиликин М.Г., Общий курс электропривода, Госэнергоиздат, 1961.

118. Чиликин М.Г., Клюев В.И., Сандлер А.С. Теория автоматизированного электропривода. М.: Энергия, 1979. 615с.

119. Чиликин М.Г., Сандлер А.С. Общий курс электропривода: Учебник для вузов. 6-е изд., доп. И перераб. - М.: Энергоиздат, 1981. - 576 е., ил.

120. Шумков Е.Б. Энергетика электроприводов портовых перегрузочных машин. М.: Транспорт, 1985. 272с.

121. Шумков Е.Б., Ерилин Е.С., Мазур JI.B., Николаев А.Е. Автоматизировали обогрев тепловоза. // Локомотив, №11, 2002.

122. Шумков Е.Б., Ерилин Е.С., Петров М.В., Автоматизация прогрева тепловоза. // Железнодорожный транспорт №2, 2002

123. Шумков Е.Б., Ерилин Е.С., Савинов А.Н., Сычушкин И.В., Динамическая характеристика регулируемого объекта САР обогрева тепловоза // Вестник ВНИИЖТ №2,2003

124. Шумков Е.Б., Соловьев Н.Н. Электрооборудование и автоматика подъемно транспортных машин М."Транспорт" 1980, 273с.

125. Шумков Е.Б., Ерилин Е.С., Сычушкин И.В. Идентификация тепловых параметров водяной системы тепловоза по данным натурных измерений // Вестник ВНИИЖТ №5, 2003

126. Шумков Е.Б., Ерилин Е.С., Сычушкин И.В. Методика определения тепловых параметров // Научно-техническая конференция «Актуальные проблемы электроэнергетики»: Тезисы докладов / Нижний Новгород, НГТУ, 2002г. 69с.

127. Шумков Е.Б., Ерилин Е.С., Сычушкин И.В. Работа дизеля в режиме автоматического обогрева тепловоза // Вестник ВНИИЖТ №1, 2004