Способ автоматического регулирования давления наддувочного воздуха дизель-генератора в динамических режимах

Способ автоматического регулирования давления наддувочного воздуха дизель-генератора в динамических режимах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области малой, децентрализованной электроэнергетики и может быть использовано для электроснабжением объектов с автономными электростанциями, например, объектов морской инфраструктуры, сельского и лесного хозяйств, горнорудной промышленности, береговых рыбоперерабатывающих предприятий и др.

Известен способ автоматизированного управления давлением наддувочного воздуха поддерживающего дизель-генератора - ДГ (Калинина М.И. Разработка новых схемных решений для привода судовых электрогенераторов. // Судостроение. - №2. - 1989. - С. 16-17), входящего в состав многоагрегатной электростанции судна, движимого главным двигателем, оборудованные каждый турбокомпрессором свободного наддува, у которых компрессоры наддувочного воздуха объединены между собой вспомогательным трубопроводом с установленным на нем непосредственно перед улиткой турбокомпрессора наддува поддерживающего ДГ управляемым клапаном, состоящий в том, что при работе поддерживающего ДГ на холостом ходу в режиме резервирования основного источника электроэнергии с целью сохранения в камерах сгорания поддерживающего ДГ оптимального коэффициента избытка воздуха, гарантирующего бездымное (без образования сажи) сгорание топлива, часть наддувочного воздуха забирают из нагнетательного воздухопровода турбокомпрессора главного двигателя и подают по вспомогательному трубопроводу в улитку турбокомпрессора наддува поддерживающего ДГ, а после нагружения поддерживающего ДГ мощностью, равной 30-40% номинальной, подачу наддувочного воздуха по вспомогательному трубопроводу прекращают путем закрытия управляемого клапана.

Преимуществом данного способа регулирования давления наддувочного воздуха на поддерживающем ДГ является возможность его длительной работы на частичных режимах вплоть до холостого хода при почти полном сгорании подаваемого топлива без образования и отложения сажи на стенках камер сгорания и выхлопного тракта, при более экономном расходе топлива и лучших экологических показателях отработавших газов. Этим гарантируется бесперебойность подачи электроэнергии в электросеть судна в случае внезапных отказов основного источника электроэнергии на ходу судна.

Недостатком этого известного способа является то, что отмеченные преимущества проявляются только в ходовых режимах работы судна, т.е. когда работает главный двигатель, причем параметры наддувочного воздуха со стороны турбокомпрессора наддува главного двигателя нестабильны, так как зависят от режима последнего (полный ход, средний ход, малый ход). А кроме того, отбор части потока воздуха из наддувочной магистрали главного двигателя влияет на текущий режим работы последнего, особенно когда он сам работает на частичных нагрузках.

Известен другой способ автоматического регулирования давления наддувочного воздуха дизель-генератора в динамических режимах, оборудованного средствами регулирования подачи топлива в функции текущей нагрузки при неизменной частоте вращения ДГ и таким же устройством дополнительного подвода воздуха к улитке его турбокомпрессора, что и в аналоге 1, (Абрамов Д.Н. Пути снижения вредных выбросов судового дизеля в динамических режимах работы. - М.: Мортехинформреклама. Обзорная информация. Вып. 5-6, 1999. - 17-20), заключающийся в том, что в момент наброса нагрузки на ДГ дополнительный поток воздуха на улитку его турбокомпрессора наддува направляют от постороннего накопителя сжатого воздуха, например, пусковоздушного баллона, через клапан, управляемый сигналами регуляторов подачи топлива и закрываемый по завершении переходного процесса принятия набрасываемой нагрузки. Этот способ применен на большегрузном танкере-теплоходе «BRIGHTOIL GRAVITI» водоизмещением 300000 т, построенном в 2012 г. в Южной Корее (штатная документация теплохода).

Преимуществом этого известного способа регулирования давления наддувочного воздуха дизель-генератора в динамических режимах является его независимость от работы посторонней энергетической установки, например, главного двигателя судна, а также стабильность параметров дополнительного потока сжатого воздуха в его накопителе. Это позволяет более точно корректировать коэффициент избытка воздуха в камерах сгорания ДГ относительно его оптимального значения для изменившихся условий.

Недостатком способа в аналоге 2 является невозможность быстрого регулирования (снижения) давления наддувочного воздуха рабочего ДГ при сбросе его нагрузки, а также невозможность использования способа в статических режимах неполных нагрузок ДГ вследствие большого расхода сжатого воздуха.

Известен также способ автоматического регулирования давления наддувочного воздуха дизель-генератора (патент RU №2200861), который заключается в том, что после запуска дизеля и начала его работы измеряют нагрузку электрического генератора и регулируют работу дизеля путем изменения его топливоподачи. На частичных режимах работы электрического агрегата вплоть до холостого хода включительно при постоянной частоте вращения коленчатого вала дизеля осуществляют стабилизацию коэффициента избытка воздуха путем автоматического изменения положения воздушного дросселирующего элемента на входе во впускной коллектор дизеля. При запуске, набросе нагрузки и максимальной статической нагрузке ДГ положение воздушного дросселирующего элемента оставляют неизменным. Стабилизацию коэффициента избытка воздуха осуществляют с учетом параметров воздуха окружающей среды, с помощью корректирующего воздействия на положение воздушного дросселирующего элемента.

Похожий способ предложен также в патентах: RU №2104403, RU №2338913.

Преимуществом данного известного способа регулирования давления наддувочного воздуха дизель-генератора является, как и в способе-аналоге 2, его независимость от наличия и режимов посторонних генератора и накопителя сжатого воздуха, меньшая загроможденность машинного отделения воздушными трубопроводами и меньшие затраты на их монтаж. Важным преимуществом способа является быстрота регулирования параметров наддува дизеля в динамических режимах и их адаптация к изменяющимся условиям окружающей среды.

Недостатком способа-аналога 3 является увеличение сопротивления наддувочного тракта (и потерь на его преодоление) в период работы ДГ на статических частичных нагрузках, возрастание, как следствие, температуры воздуха, подаваемого в его цилиндры, а следовательно, увеличение доли окислов азота NO_x в отработавших газах. Повышенное сопротивление нагнетательного трубопровода турбокомпрессора в период работы ДГ на частичных нагрузках снижает у него запас по помпажу, а дополнительные переменные скачки этого сопротивления в динамических режимах могут явиться причиной срыва компрессора в состояние помпажа.

Наиболее близким и известным к заявляемому является способ автоматического регулирования давления наддувочного воздуха дизель-генератора в динамических режимах, реализованный в способе (прототипе) автоматизированного управления синхронным дизель-генератором (патент РФ №2488708), снабженным подсистемой дистанционного автоматизированного управления, турбонаддувочным агрегатом (ТНА) в составе турбокомпрессора наддува (ТКН), воздухоохладителя наддувочного воздуха, обратимой синхронной электрической машины (ОСЭМ) с электромагнитным возбуждением, соединенной кинематически с валом турбокомпрессора наддува через редуктор и электрически - с электрической сетью посредством статического полупроводникового преобразователя (СПП) со звеном постоянного тока, состоящего из однотипных (согласно рабочей документации) обратимых сетевого и электромашинного преобразователей, и его (СПП) системы управления, одноимпульсным механогидравлическим регулятором топливоподачи (известным как регулятор угловой скорости) с встроенными в него серводвигателем и стоп-устройством, трехимпульсным электронным пропорционально-интегрально-дифференциальным (ПИД) регулятором подачи топлива и наддувочного воздуха, системой запуска сжатым воздухом в составе пускового баллона и пусковоздушной магистрали, состоящий в том, что при запуске синхронного дизель-генератора разгоняют одновременно и обратимую синхронную электрическую машину турбонаддувочног агрегата. А при работе данного дизель-генератора в диапазоне статических активных нагрузок менее 30-40% номинальной и набросе мощности измеряют посредством трехимпульсного электронного пропорционально-интегрально-дифференциального регулятора подачи топлива и давления наддувочного воздуха сигналы статического и динамического приращения этой мощности. Согласованно и синхронно форсируют этими сигналами подачу топлива и давление наддувочного воздуха путем того, что воздействуют статическим сигналом на серводвигатель одноимпульсного механогидравлического регулятора угловой скорости дизеля, а динамическим сигналом - на систему управления статическим полупроводниковым преобразователем обратимой синхронной электрической машины турбонаддувочного агрегата, повышая на этом этапе напряжение этого преобразователя и вращающий электромагнитный момент данной обратимой синхронной электрической машины, работающей приводным двигателем. А при сбросе мощности в этом диапазоне статических нагрузок измеряют тем же трехимпульсным электронным пропорционально-интегрально-дифференциальным регулятором подачи топлива и давления наддувочного воздуха сигналы статического и динамического понижения этой мощности, которыми согласованно и синхронно дефорсируют подачу топлива и давление наддувочного воздуха дизеля путем того, что воздействуют первым сигналом на серводвигатель одноимпульсного механогидравлического регулятора угловой скорости и вторым сигналом воздействуют на систему управления статическим полупроводниковым преобразователем обратимой синхронной электрической машины турбонаддувочного агрегата, чем уменьшают на этом этапе напряжение этого преобразователя в цепи постоянного тока и вращающий электромагнитный момент обратимой синхронной электрической машины. При работе дизель-генератора в диапазоне статических нагрузок выше 30-40% номинальной и набросе мощности измеряют сигналы статического и динамического приращения этой мощности. Согласованно и синхронно форсируют этими сигналами подачу топлива и давление наддувочного воздуха путем того, что также статическим сигналом воздействуют на серводвигатель одноимпульсного механогидравлического регулятора угловой скорости дизеля и увеличивают подачу топлива, а динамическим сигналом воздействуют на систему управления статическим полупроводниковым преобразователем обратимой синхронной электрической машины турбонаддувочного агрегата, работающей в данном диапазоне нагрузок в генераторном режиме, чем понижают на этом этапе ток возбуждения и тормозной электромагнитный момент обратимой синхронной электрической машины. При этом при сбросе мощности в этом диапазоне статических нагрузок подачу топлива и давление наддува дизеля одновременно и согласованно на этом этапе дефорсируют.

Преимущество известного способа-прототипа заключается в том, что присутствие ОСЭМ на валу турбокомпрессора наддува сообщает системе наддува активные свойства, способствующие тому, что в период запуска ДГ, а также во всем диапазоне статических нагрузок регулируют давление наддувочного воздуха турбокомпрессором с дополнительным корректирующим приводом от ОСЭМ, так что процесс сгорания топлива протекает при оптимальных для текущих условий работы ДГ значениях коэффициента избытка воздуха, обеспечивающих полное сгорание топлива при повышенных значениях коэффициента полезного действия (КПД) дизеля и улучшенных экологических характеристиках выхлопных газов. Дополнительным преимуществом способа-прототипа является утилизация энергии теплоты отработавших газов в электрическую энергию в диапазоне стационарных нагрузок ДГ более 30-40% номинальной и кинетической энергии вращающихся масс ТКН при его остановках.

К недостаткам известного способа-прототипа следует отнести недостаточное улучшение приемистости ДГ в динамических режимах, обусловленное повышением инерционности ТНА (постоянной времени свободного выбега) из-за увеличения массы его вращающихся частей, вызванного присоединением к валу турбокомпрессора дополнительной машины - ОСЭМ - с редуктором и снижение, как следствие, быстродействия ТНА в переходных режимах. В результате этого при набросах и сбросах нагрузки на ДГ полностью устранить запаздывание изменений давления наддувочного воздуха в цилиндрах дизеля по отношению к изменениям подачи топлива, т.е. улучшить приемистость и обеспечить оптимальное регулирования коэффициента избытка воздуха в этой ситуации, не удается. А следовательно, полного сгорания топлива в динамических режимах работы агрегата не достигается, и исключить полностью образование сажи и токсичных газов не получается. Помимо этого, вследствие высокой рабочей угловой скорости вращения ТНА и возросшей массы вращающихся частей, наблюдающиеся изменения его частоты вращения, обусловленные частыми изменениями нагрузочных режимов ДГ, связаны с накоплением и расходованием (на нагрев) дополнительных количеств кинетической энергии вращающихся масс, что снижает экономичность турбокомпрессора. Способ-прототип предполагает использование ОСЭМ в режиме синхронной машины с частотным управлением. Однако, известно, что этот режим ОСЭМ характеризуется более сложной (а, следовательно, более дорогостоящей и менее надежной) структурой системы управления статическим полупроводниковым преобразователем ОСЭМ (что связано с присутствием в ней драйвера регулируемой частоты питающего напряжения ОСЭМ) и отличается относительно жесткими переходными электромагнитными и электромеханическими процессами, сказывающимися отрицательно на надежности и долговечности ТНА в целом.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является устранение перечисленных недостатков известного способа-прототипа, а именно: а) дальнейшее улучшение приемистости нагрузки ДГ в переходных режимах за счет повышения быстродействия и точности процесса регулирования давления наддувочного воздуха в цилиндрах дизеля в периоды резко переменных колебаний его нагрузки (набросы/сбросы), приводящем, в итоге, к улучшению динамических показателей процесса регулирования частоты напряжения в электрической сети потребителей; б) устранение в переходных режимах образования сажи (дымности), токсичных газов (СО, NO_x, SO_x), остатков углеводородов (C_xH_x), альдегидов и других ингридиентов в продуктах горения; в) качественное улучшение процессов сгорания топлива в цилиндрах дизеля в переходных режимах, направленное на высвобождение без остатка всей запасенной в сгораемом топливе химической энергии; г) дополнительное повышение экономичности ДГ за счет утилизации кинетической энергии вращающихся масс ТНА в переходные периоды снижения его частоты вращения в электрическую энергию с направлением ее в электрическую сеть потребителей; д) улучшение переходных электромагнитных и электромеханических процессов ОСЭМ, а также упрощение и удешевление системы управления ее статическим полупроводниковым преобразователем; е) улучшение противопомпажных характеристик турбокомпрессора наддува во всех режимах и всем диапазоне нагрузок ДГ; ж) дополнительно ставится задача улучшения пусковых свойств ОСЭМ при ее использовании в режиме вентильного двигателя.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в известном способе автоматического регулирования давления наддувочного воздуха дизель-генератора в динамических режимах, состоящем в том, что при запуске синхронного дизель-генератора разгоняют одновременно и обратимую синхронную электрическую машину турбонаддувочного агрегата, а при работе данного дизель-генератора в диапазоне статических активных нагрузок менее 30-40% номинальной и набросе мощности измеряют посредством трехимпульсного электронного пропорционально-интегрально-дифференциального регулятора подачи топлива и давления наддувочного воздуха сигналы статического и динамического приращения этой мощности, согласованно и синхронно форсируют этими сигналами подачу топлива и давление наддувочного воздуха путем того, что воздействуют статическим сигналом на серводвигатель одноимпульсного механогидравлического регулятора угловой скорости дизеля, а динамическим сигналом - на систему управления статическим полупроводниковым преобразователем обратимой синхронной электрической машины турбонаддувочного агрегата, повышая на этом этапе напряжение этого преобразователя в цепи постоянного тока и вращающий электромагнитный момент данной обратимой синхронной электрической машины, работающей приводным двигателем, а при сбросе мощности в этом диапазоне статических нагрузок измеряют тем же трехимпульсным электронным пропорционально-интегрально-дифференциальным регулятором подачи топлива и давления наддувочного воздуха сигналы статического и динамического понижения этой мощности, которыми также согласованно и синхронно дефорсируют подачу топлива и давление наддувочного воздуха дизеля путем того, что воздействуют первым сигналом на серводвигатель одноимпульсного механогидравлического регулятора угловой скорости и вторым сигналом воздействуют на систему управления статическим полупроводниковым преобразователем обратимой синхронной электрической машины турбонаддувочного агрегата, чем уменьшают на этом этапе напряжение этого преобразователя в цепи постоянного тока и вращающий электромагнитный момент обратимой синхронной электрической машины; при работе дизель-генератора в диапазоне статических нагрузок выше 30-40% номинальной и набросе мощности измеряют сигналы статического и динамического приращения этой мощности, согласованно и синхронно форсируют этими сигналами подачу топлива и давление наддувочного воздуха путем того, что также статическим сигналом воздействуют на серводвигатель одноимпульсного механогидравлического регулятора угловой скорости дизеля и увеличивают подачу топлива, а динамическим сигналом воздействуют на систему управления статическим полупроводниковым преобразователем обратимой синхронной электрической машины турбонаддувочного агрегата, работающей в данном диапазоне нагрузок в генераторном режиме, чем понижают на этом этапе ток возбуждения и тормозной электромагнитный момент обратимой синхронной электрической машины, при этом при сбросе мощности в этом диапазоне статических нагрузок подачу топлива и давление наддува дизеля одновременно и согласованно на этом этапе дефорсируют, в ОТЛИЧИЕ от известного способа в заявляемом способе в динамических режимах работы дизель-генератора при набросе и сбросе мощности давление наддувочного воздуха при всех его предшествующих нагрузках регулируют поэтапно.

При набросе нагрузки на дизель-генератор при суммарном воздействии сигналов приращений статической и динамической нагрузок на первом этапе воздействуют дополнительно сигналом приращения статической нагрузки на повышение давления наддувочного воздуха за счет подачи по сигналу блока динамической коррекции частоты напряжения генератора во всасывающий патрубок турбокомпрессора наддува сжатого воздуха из его источника по вспомогательному воздухопроводу посредством управляемого клапана, установленного на этом воздухопроводе непосредственно перед входом в турбокомпрессор, а также воздействуют и на обратимую синхронную электрическую машину турбонаддувочного агрегата посредством статического полупроводникового преобразователя, системы его управления, выполненной в виде подсистем управления обратимыми сетевым и электромашинным полупроводниковыми преобразователями, и субблоков управления двигательным и генераторным режимами блока логического управления обратимой синхронной электрической машиной. При этом в периоды работы дизель-генератора со статической нагрузкой более 30-40% номинальной, при упомянутом набросе нагрузки, когда обратимая синхронная электрическая машина турбонаддувочного агрегата работает в генераторном режиме, уменьшают, за счет воздействия суммарным сигналом приращений статической и динамической нагрузок дизель-генератора и посредством статического полупроводникового преобразователя, его подсистем управления обратимыми сетевым и электромашинным полупроводниковыми преобразователями и соответственно субблоков управления двигательным и генераторным режимами, электромагнитный тормозной момент обратимой синхронной электрической машины вплоть до ее перевода в двигательный режим с последующим его доведением до номинального посредством управляемого полупроводникового преобразователя-возбудителя с его подсистемой управления. Причем измеряют на первом этапе данного наброса нагрузки давление наддувочного воздуха в воздушном коллекторе турбокомпрессора наддува и частоту вращения самого турбокомпрессора наддува. Значение сигнала, пропорциональное этому давлению, сравнивают посредством блока динамической коррекции частоты напряжения генератора с программно заданным в этом же блоке значением, равным оптимальному для возросшей статической нагрузки дизель-генератора, и, если значение измеренного сигнала превышает оптимальное, отключают посредством сигнала данного блока управляемый клапан от источника сжатого воздуха. На втором этапе данного регулирования давления наддувочного воздуха того же режима дизель-генератора при указанном набросе нагрузки сравнивают в субблоке задания режима блока логического управления обратимой синхронной электрической машиной измеренные значения текущего сигнала частоты вращения турбокомпрессора наддува и давления наддувочного воздуха в воздушном коллекторе с программно заданными в том же субблоке задания режима значениями, равными оптимальным для возросшей статической нагрузки дизель-генератора. И, в случае превышения измеренных сигналов частоты вращения и соответственно давления наддувочного воздуха над заданными и работе дизель-генератора с нагрузкой более 30-40% номинальной, сигналами их разности воздействуют этим субблоком на возврат обратимой синхронной электрической машины турбонаддувочного агрегата снова в предшествующий генераторный режим, а затем и последующее повышение электромагнитного тормозного момента обратимой синхронной электрической машины, посредством ее статического полупроводникового преобразователя, его подсистем управления обратимыми электромашинным и сетевым полупроводниковыми преобразователями, при возврате режима и управляемого полупроводникового преобразоватля-возбудителя с его подсистемой управления при повышении тормозного момента, до тех пор, пока сравниваемые в субблоке управления генераторным режимом значения измеренного и оптимального сигналов давления наддувочного воздуха не станут равными, после чего повышение электромагнитного тормозного момента обратимой синхронной электрической машины, посредством полупроводникового преобразователя-возбудителя с его подсистемой управления, по сигналу субблока управления генераторным режимом прекращают как установившееся. А если нагрузка дизель-генератора в момент наброса соответствует значениям менее 30-40% номинальной, то первоначально, наряду с упомянутой подачей на первом этапе в турбокомпрессор наддува сжатого воздуха от постороннего источника, увеличивают одновременно за счет воздействия суммарным сигналом приращений статической и динамической нагрузок дизель-генератора электромагнитный движущий момент обратимой синхронной электрической машины, работающей в данном диапазоне нагрузок дизель-генератора в двигательном режиме, до номинального значения, посредством статического полупроводникового преобразователя, подсистемы управления его сетевым полупроводниковым преобразователем и субблока управления двигательным режимом. А на втором этапе, после отключения источника сжатого воздуха, сигналами разности измеренных возросших значений частоты вращения турбокомпрессора наддувочного воздуха и соответственно давления наддувочного воздуха в воздушном коллекторе над программно заданными, вычисленными в субблоке управления двигательным режимом, воздействуют на возвращение обратимой синхронной электрической машины в предшествующий двигательный режим и дальнейшее уменьшение ее электромагнитного движущего момента, посредством статического полупроводникового преобразователя, подсистемы управления его сетевым полупроводниковым преобразователем и субблока управления двигательным режимом, до тех пор, пока измеренный сигнал действительного значения давления наддувочного воздуха при сравнении в субблоке управления двигательным режимом не снизится и не станет равным оптимальному значению для возросшего статического нагрузочного режима дизель-генератора, после чего данное снижение электромагнитного движущего момента обратимой синхронной электрической машины по сигналу данного субблока прекращают как установившееся;

При сбросе с дизель-генератора нагрузки, на первом этапе измеренным статическим сигналом понижения мощности воздействуют одновременно на уменьшение подачи топлива посредством одноимпульсного механогидравлического регулятора угловой скорости двигателя и на подключение к клеммам генератора компенсатора активной мощности, посредством его быстродействующего полупроводникового регулятора, по сигналу блока динамической коррекции частоты напряжения, связанного с указанным одноимпульсным механогидравлическим регулятором угловой скорости. А также воздействуют и на сброс с выдержкой 0,5 сек. наддувочного воздуха из воздушного коллектора турбокомпрессора на его всасывающую полость посредством воздействия дополнительным сигналом с выхода блока динамической коррекции частоты напряжения на открытие управляемого клапана, установленного на перепускном воздухопроводе, соединяющем нагнетательную полость турбокомпрессора с его всасывающей полостью, понижая, тем самым, коэффициент избытка воздуха в камерах сгорания дизеля. А суммарным сигналом статического и динамического понижения мощности, в случае если нагрузка дизель-генератора в этот момент сброса составляет менее 30-40% номинальной, воздействуя им на субблоки управления двигательным и генераторным режимами блока логического управления, переводят по сигналу последнего субблока обратимую синхронную электрическую машину турбонаддувочного агрегата, работающую в двигательном режиме, в генераторный режим при номинальном токе, посредством ее статического полупроводникового преобразователя, подсистем управления его сетевым и электромашинным полупроводниковыми преобразователями и управляемым полупроводниковым преобразователем-возбудителем, и форсированно понижают при этом частоту вращения и производительность турбокомпрессора наддува, а также и давление наддувочного воздуха в его воздушном коллекторе. А если нагрузка дизель-генератора в момент сброса равна и более 30-40% номинальной, суммарным сигналом статического и динамического понижения мощности увеличивают электромагнитный тормозной момент обратимой синхронной электрической машины турбонаддувочного агрегата, работающей в генераторном режиме, до номинальной мощности, воздействуя по этому суммарному сигналу выходным сигналом субблока управления генераторным режимом блока логического управления на подсистему управления управляемым полупроводниковым преобразователем-возбудителем, форсированно увеличивают при этом посредством данного преобразователя-возбудителя ток возбуждения и электромагнитный тормозной момент обратимой синхронной электрической машины до номинального значения, тем самым форсированно понижают частоту вращения и производительность турбокомпрессора наддува, а также и давление наддувочного воздуха в его воздушном коллекторе. Далее после сброса нагрузки с дизель-генратора сигналом уменьшения подачи топлива, синхронно с ним пропорционально снижают нагрузку компенсатора активной мощности посредством его быстродействующего полупроводникового регулятора по дополнительному сигналу блока динамической коррекции частоты напряжения генератора, одновременно с этим измеряют снижающиеся частоту вращения турбокомпрессора наддува и давление наддувочного воздуха в воздушном коллекторе, и по мере снижения давления наддувочного воздуха измеренный сигнал этого давления сравнивают посредством блока динамической коррекции частоты напряжения генератора с его программно заданным в этом же блоке значением, равным оптимальному для данной понизившейся статической нагрузки дизель-генератора. При этом, когда сигнал, пропорциональный давлению наддувочного воздуха, станет равным программно заданному, управляемый клапан на перепускном воздухопроводе закрывают посредством данного блока динамической коррекции частоты напряжения генератора. А когда равным программно заданному в нем станет и значение поступившего в него сигнала частоты вращения, пропорциональное угловой скорости турбокомпрессора наддува, выключают и компенсатор активной мощности посредством воздействия данного блока динамической коррекции частоты напряжения генератора на его быстродействующий полупроводниковый регулятор. Затем на втором этапе регулирования сравнивают посредством субблока управления генераторным режимом блока логического управления обратимой синхронной электрической машины турбонаддувочного агрегата измеренные значения сигналов частоты вращения трбокомпрессора наддува и давления наддувочного воздуха с их программно заданными в том же субблоке управления генераторным режимом значениями, равными оптимальным для снизившегося статического нагрузочного режима дизель-генератора. И, в случае превышения вторых сигналов над первыми, в режимах со статической нагрузкой дизель-генератора менее 30-40% номинальной воздействуют данными сигналами разности этого субблока на подсистемы управления электромашинным и сетевым полупроводниковыми преобразователями статического полупроводникового преобразователя обратимой синхронной электрической машины и возвращают данную машину в предшествующий двигательный режим. Повышают затем посредством субблока управления двигательным режимом и его упомянутых элементов и связей электромагнитный двигательный момент обратимой синхронной электрической машины и частоту вращения турбокомпрессора наддува до тех пор, пока сравниваемые в этом субблоке управления двигательным режимом измеренное и программно заданное оптимальное для снизившегося статического нагрузочного режима дизель-генератора значения сигналов давления наддувочного воздуха не станут равными, после чего повышение электромагнитного двигательного момента обратимой синхронной электрической машины по сигналу этого субблока прекращают.

При выводе дизель-генератора из работы посылают на вход его подсистемы дистанционного автоматизированного управления команду остановки и организуют посредством этой подсистемы перевод нагрузки на остающийся в работе дизель-генератор. В процессе данного перевода на выходе трехимпульсного электронного пропорционально-интегрально-дифференциального регулятора подачи топлива выводимого дизель-генератора синхронно со снижением нагрузки синхронного генератора формируют сигнал понижения статической нагрузки двигателя. Воздействуют им на серводвигатель одноимпульсного механогидравлического регулятора угловой скорости, а также на устройства регулирования давления наддувочного воздуха, снижая его давление и частоту вращения турбокомпрессора наддува, как и в случае сброса нагрузки. А когда мощность выводимого синхронного генератора станет равной нулю, по сигналу его трехимпульсного электронного пропорционально-интегрально-дифференциального регулятора подачи топлива выключают автоматический выключатель данного генератора. Посредством нормально замкнутого блок-контакта этого выключателя посылают на подсистему дистанционного автоматизированного управления выводимым дизель-генератором сигнал работы на холостом ходу. По этому сигналу посредством указанной подсистемы дистанционного управления понижает частоту вращения дизель-генератора до значения, установленного программой для режима холостого хода. А по истечении заданной в данной подсистеме программным способом выдержки времени для работы дизель-генератора на холостом ходу, этой подсистемой дистанционного автоматизированного управления формируют одновременно команду остановки дизеля посредством стоп-устройства одноимпульсного механогидравлического регулятора угловой скорости и команду остановки турбонаддувочного агрегата посредством субблока торможения блока логического управления обратимой синхронной электрической машиной. Далее посредством данного субблока торможения во взаимодействии последнего со статическим полупроводниковым преобразователем и его обеими подсистемами управления сетевым и электромашинным полупроводниковыми преобразователями переводят обратимую синхронную электрическую машину в генераторный режим рекуперативного торможения, снижают частоту вращения обратимой синхронной электрической машины и турбонаддувочного агрегата, преобразуя при этом запасенную ими кинетическую энергию в электрическую и направляя ее в электрическую сеть. Измеряют понижающуюся частоту вращения турбокомпрессора наддува и сравнивают ее значение в субблоке торможения блока логического управления с программно заданным в этом же субблоке торможения значением, определяющим момент перехода обратимой синхронной электрической машины уже в режим динамического торможения. При снижении частоты вращения турбокомпрессора наддува до указанного заданного значения динамического торможения сигналом этого субблока торможения электромашинный преобразователь статического полупроводникового преобразователя переключают посредством вспомогательного контактора последнего на его динамический резистор, включая последний в цепь постоянного тока самого статического преобразователя, а импульсы управления полупроводниковыми вентилями сетевого преобразователя статического полупроводникового преобразователя блокируют посредством того же субблока торможения. Когда же частота вращения турбокомпрессора наддува в процессе динамического торможения станет равной нулю, тем же субблоком торможения выключают автоматический выключатель обратимой синхронной электрической машины, снимая питание со всех цепей обратимой синхронной электрической машины

Эксплуатационно оправданно такое выполнение способа, когда обратимую синхронную электрическую машину турбонаддувочного агрегата в период ее работы двигателем используют в режиме вентильной машины при номинальном токе возбуждения, а в период ее работы генератором потоком электрической мощности управляют комбинированно таким образом, что в установившихся режимах потоком этой мощности управляют путем регулирования напряжения и тока возбуждения, а в переходных режимах этим же потоком управляют путем воздействия на статический полупроводниковый преобразователь обратимой вентильной синхронной электрической машины, включенный в ее якорную цепь.

Экономически и технологически целесообразно такое выполнение способа, когда в процессе запуска дизель-генератора разгон обратимой синхронной электрической машины турбонаддувочного агрегата в режиме вентильного двигателя до начальной частоты вращения, составляющей 5% ее номинального значения и гарантирующей устойчивую естественную коммутацию полупроводниковых вентилей электромашинного преобразователя в период работы зависимым инвертором, выполняют путем подачи сжатого воздуха из пускового баллона дизеля во входной патрубок газовой турбины турбонаддувочного агрегата через управляемый клапан, установленный на участке вспомогательного возд