Математическая модель дизель-генератора переменного тока со статической нагрузкой

Автор: Одинаев В.А., Шигапов И.И., Долгов В.А., Саськов К.Г.

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математика. Механика. Физика @vestnik-susu-mmph

Рубрика: Математика

Статья в выпуске: 4 т.16, 2024 года.

Бесплатный доступ

Решение задачи технического диагностирования состояния энергетических установок на борту надводных кораблей и неатомных подводных лодок требует применения переносных диагностических комплексов, ключевым элементом которых является математическая модель дизель-генератора. Комплексная математическая модель дизель-генератора представляется как результат объединения математических моделей дизеля и синхронного генератора. Функционирование дизеля моделируется на основе агрегированной базовой математической модели корабельного двигателя внутреннего сгорания, реализованной на примере дизель-генераторной установки неатомной подводной лодки. Математическая модель синхронного генератора реализуется системой дифференциальных уравнений с учетом конструктивных особенностей отдельно взятого генератора, позволяет рассчитывать оценки эталонных характеристик исправных дизель-генераторов в заданных внешних условиях и режимах работы и моделировать характерные неисправности. Применение разработанной математической модели обеспечивает возможность получить количественную оценку и провести категорирование технического состояния дизель-генератора на основе анализа отклонений фактических значений диагностических параметров от эталонных, приведенных к текущим параметрам режима и внешних условий эксплуатации, а также выполнить моделирование возможных неисправностей объекта диагностирования для прогнозирования технического состояния и рисков отклонения от режима нормального функционирования. Результаты моделирования являются основой для автоматизированного формирования рекомендаций по эксплуатации, проведению технического обслуживания и ремонту дизель-генераторов, эксплуатируемых в составе энергетических установок надводных кораблей и неатомных подводных лодок.

Еще

Судовое энергетическое оборудование, синхронный генератор, математическая модель генератора, дизель-генератор, цифровой диагностический комплекс

Короткий адрес: https://sciup.org/147246007

IDR: 147246007   |   DOI: 10.14529/mmph240407

Список литературы Математическая модель дизель-генератора переменного тока со статической нагрузкой

  • Батрак, Д.В. Система электродвижения для высокоскоростных судов / Д.В. Батрак, Д.В. Никущенко, А.П. Сеньков // Электротехника. - 2022. - № 11. - С. 59-64.
  • Горшков, В.Ф. Проблемы энергетики надводных кораблей Военно-Морского Флота / B.Ф. Горшков, М.Б. Белов, Е.В. Цыбульский // Морской сборник. - 2022. - № 2 (2099). - C.35-41.
  • Казанов, С.А. О проблемах выработки электроэнергии в системах электродвижения кораблей и судов / С.А. Казанов // Труды Крыловского государственного научного центра. - 2021. -№ 3 (397). - С. 83-91.
  • Одинаев, В.А. Математическая модель пространства состояний корабельной электроэнергетической системы. Принятие оперативных решений / В.А. Одинаев // Судостроение. - 2003. -№ 5 (750). - С. 42-44.
  • Печковский, П.Г. Обоснование инновационных технических решений в области корабельной энергетики перспективных многоцелевых кораблей / П.Г. Печковский // Вопросы оборонной техники. Серия 16: Технические средства противодействия терроризму. - 2021. - № 7-8 (157158). - С. 136-143.
  • Цифровые двойники в теории и практике авиационной электроэнергетики / С.П. Халютин, И.Е. Старостин, А.О. Давидов и др. // Электричество. - 2022. - № 10. - С. 4-13.
  • Шарашкин, С.В. Применимость различных типов электрических машин при построении систем электродвижения судов / С.В. Шарашкин // Судостроение. - 2022. - № 6 (865). - С. 33-35.
  • Шелудько, В.Н. Основные направления развития судовой электротехники / В.Н. Шелудь-ко, Ю.В. Сентябрев, А.В. Григорьев // Электротехника. - 2021. - № 3. - С. 2-8.
  • Сенсорные сети контроля состояния авиационной техники при испытаниях и эксплуатации / Е.С. Солдатов, А.В. Богомолов, Е.В. Ларкин, А.С. Солдатов // Авиакосмическое приборостроение. - 2024. - № 2. - С. 61-68.
  • Булатов, Ю.Н. Киберфизические системы электроснабжения: моделирование, управление, идентификация / Ю.Н. Булатов, А.В. Крюков, К.В. Суслов. - Иркутск: ИНТУ, 2022. - 158 с.
  • Современные бортовые переносные аппаратно-программные комплексы информационной поддержки, обучения и тренажа личного состава корабельных специалистов электромеханического профиля / П.М. Гацак, Ю.В. Пыльнев, С.И. Золотарёв, В.А. Долгов. - СПб.: ВМПИ, 2024. - 140 с.
  • Золотарев, С.И. Методика создания программно-аппаратных комплексов информационной поддержки эксплуатации энергетической установки и специальной (электромеханической) подготовки экипажей надводных кораблей и подводных лодок на основе архитектуры цифровой платформы / С.И. Золотарев, И.А. Кирюхин, Ю.В. Пыльнев // Сборник трудов ВМПИ. - СПб.: ВМПИ, 2023. - С. 92-99.
  • Андрюшкевич, С.К. Разработка цифрового двойника энергетической системы на основе онтологической модели / С.К. Андрюшкевич, С.П. Ковалёв, Е.И. Нефедов // Автоматизация в промышленности. - 2020. - № 1. - С. 51-56.
  • Гришанов, С.А. Численные методы определения параметров математических моделей синхронных генераторов / С.А. Гришанов, А.М. Ларин, С.А. Зори // Вестник Донецкого национального университета. Серия Г: Технические науки. - 2022. - № 1. - С. 33-45.
  • Данеев, А.В. Математическая модель шестифазного магнитоэлектрического генератора с мостовым выпрямителем и активно-индуктивной нагрузкой на выходе / А.В. Данеев, Р.А. Данеев, В.Н. Сизых // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. - 2022. - № 1 (73). - С. 21-29.
  • Дядик, А.Н. Цифровой двойник электрохимического генератора / А.Н. Дядик, А.В. Юшков // Морской вестник. - 2023. - № 1 (85). - С. 72-74.
  • Муртазин, Т.Э. Векторное управление гребным асинхронным электроприводом / Т.Э. Муртазин, В.Г. Титов, О.А. Мотина // Интеллектуальная электротехника. - 2021. - № 4 (16).
  • Самосейко, В.Ф. Методика проектирования асинхронных гребных электродвигателей с заданным коэффициентом мощности / В.Ф. Самосейко, С.В. Шарашкин // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. - 2022. -№ 4. - С. 82-88.
  • Сеньков, А.П. Перспективы совершенствования единых электроэнергетических систем с цифровым управлением на судах с электродвижением / А.П. Сеньков, Д.В. Никущенко, В.И. Кузнецов // Электротехника. - 2021. - № 5. - С. 41-46.
  • Калинин, И.М. Компьютерная модель асинхронного гребного электропривода с тремя обмотками на статоре / И.М. Калинин // Труды Крыловского государственного научного центра. - 2021. - № 1 (395). - С. 132-140.
  • Тумаева, Е.В. Математическая модель синхронного электропривода / Е.В. Тумаева. - Казань: КГТУ, 2008. - 93 с.
  • Инерциально-спутниковая навигационная система управления транспортными средствами / В.Г. Макаренко, А.А. Подорожняк, С.В. Рудаков, А.В. Богомолов // Проблемы управления. -2007. - № 1. - С. 64-71.
  • Soldatov, E.S. Digital Models, Sensor Network and Autonomous Telemetry Modules for Cryogenic Storage Systems / E.S. Soldatov, A.V. Bogomolov // Journal of Computational and Engineering Mathematics. - 2024. - Vol. 11, no 1. - P. 34-48.
  • Макаренко В.Г., Богомолов А.В., Рудаков С.В., Подорожняк А.А. Технология построения инерциально-спутниковой навигационной системы управления транспортными средствами с нейросетевой оптимизацией состава вектора измерений // Мехатроника, автоматизация, управление. - 2007. - № 1. - С. 39-44. С. 59-67.
  • Ларкин, Е.В. Моделирование надежности бортового оборудования мобильного робота / Е.В. Ларкин, Т.А. Акименко, А.В. Богомолов // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Математика. Механика. Информатика. - 2021. - Т. 21, Вып. 3. - С. 390-399.
  • Ларкин Е.В., Солдатов Е.С., Богомолов А.В. Математическое обеспечение мониторинга состояния и управления режимами эксплуатации систем хранения криогенных продуктов // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Математика. Механика. Физика». 2024. - Т. 16, № 1. - С. 23-31.
  • Алгоритм численного нахождения оптимального измерения, искаженного инерционностью, резонансами и деградацией измерительного устройства / А.Л. Шестаков, С.А. Загребина, Н.А. Манакова и др. // Автоматика и телемеханика. - 2021. - № 1. - С. 55-67.
  • Развитие теории оптимальных динамических измерений / Е.В. Бычков, С.А. Загребина, А.А. Замышляева и др. // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Математическое моделирование и программирование». - 2022. - Т. 15, № 3. - С. 19-33.
Еще
Статья научная