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使用說(shuō)明書(shū) |
康明斯測速磁頭、調速板和電子執行器的各自作用 |
摘要：柴油發(fā)電機調速系統是指能根據負荷變化情況自動(dòng)調節噴油泵循環(huán)供油量，并提供穩定柴油發(fā)電機轉速的裝置。柴油發(fā)電機上均要用到調速裝置，這是柴油發(fā)電機自身的特點(diǎn)，由扭矩速度特性及噴油泵速度特性所決定的。其中，電子調速器則是利用電子控制系統來(lái)實(shí)現對噴油泵的控制，具有響應速度快、調節精度高等特點(diǎn)?？偟膩?lái)說(shuō)，調速器在柴油機中起著(zhù)重要的作用，能夠保證柴油機的穩定運行和高效工作。
一、調速系統的工作原理和組成
當柴油發(fā)電機飛輪旋轉時(shí)，安裝在飛輪殼上的測速磁頭產(chǎn)生一個(gè)脈沖的電壓信號，電壓值超過(guò)1.5VAC，此電壓值輸送到電子調速板，若轉速低于電子調速板的預先設定值時(shí)，電子調速板輸出到電子執行器的壓升高，則PT油泵的供油量隨之增加， 使柴油發(fā)電機的轉速達到電子調速板的預先設定值。康明斯柴油發(fā)電機組的調速系統包括電子調速板、測速磁頭、電子執行器，組成示意圖如圖1所示。
1、測速磁頭
測速磁頭也稱(chēng)為轉速傳感器，工作原理如圖2所示。其線(xiàn)圈可采用萬(wàn)用表歐姆檔對線(xiàn)圈的兩個(gè)接線(xiàn)端子進(jìn)行檢測，阻值一般在 100-300 歐姆之間，接線(xiàn)端子與測速磁頭的殼體絕緣，康明斯發(fā)電機組正常工作時(shí)，采用交流電壓檔進(jìn)行檢測，應有超過(guò) 1.5V 以上的電壓輸出。
安裝測速磁頭時(shí)，將飛輪的任意一個(gè)齒，盤(pán)車(chē)盤(pán)到測速磁頭安裝孔的圓心處，然后將測速磁頭輕輕旋入，測速磁頭接觸到齒后，再反時(shí)針旋回 1/3-3/4 圈，最后用螺母緊固好測速磁頭。
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圖1 柴油發(fā)電機調速系統原理圖 |
圖2 柴油發(fā)電機速度傳感器示意圖 |
2、 電子執行器
康明斯柴油發(fā)電機外置型電子執行器外形如圖3所示。電子執行器的線(xiàn)圈可采用萬(wàn)用表歐姆檔對線(xiàn)圈的兩個(gè)接線(xiàn)端子進(jìn)行檢測， 阻值一般在7-8歐姆之間，發(fā)電要空載運行時(shí)，電子調速板輸給電子執行器的電壓值一般在6-8VDC 之間，此電壓值會(huì )隨負載的增加而增加，滿(mǎn)載時(shí)，一般在12-13VDC 之間。
（1）電子執行器按工作方式分，有常閉和常開(kāi)兩種。
一般均采用常閉式執行器
（2）電子執器按流量可分為高流量和像流量?jì)煞N執行器。
低流量執行器可用于LTA10、N855系列、K19 系列；高流量執行器可用于 VTA28、KTA38、KTA50 系列。
① 低流量執行器按時(shí)間行后順序，其零件號分別為 3063504、 3085219、 3408324。
② 高流量執行器按時(shí)間行后順序，其零件號分別為 3063505、 3085220 、 3408326。
3、電子調速板
康明斯 LTA10、N、K19、VTA28、K38、K50 系列柴油發(fā)電機組均可采用 3044196或4914091電子調速板， 此調速板也可用美國 BARBER-COLMAN（零件號為：10794-000-0-24）或美國 GAC 公司 GSD5221、GSD5220、GSD5520 系列電子調速板代替。其基本外形和尺寸如圖4所示。
正常工作時(shí)，電子調速板上的“DROOP”調整到“0”位置。“SPEED”為康明斯發(fā)電機組的轉速調速整旋轉鈕，“IDLE”為康明斯發(fā)電機組的怠速調整旋鈕，順時(shí)針旋轉，轉速升高。
當“SPEED”及“IDLE”這兩個(gè)旋鈕調亂時(shí)，可將這兩個(gè)旋鈕順時(shí)針旋轉20 圈，再逆時(shí)針旋轉 10 圈，即為旋鈕的中間位置。此時(shí)再根據發(fā)動(dòng)機的運行旋速，順時(shí)針或時(shí)逆針旋轉“SPEED”或“IDLE”旋鈕。
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圖3 柴油機燃油泵電磁執行器外形圖 |
圖4 柴油發(fā)電機轉速控制器外形及安裝尺寸圖 |
二、電子調速器的安裝
轉速控制器通常安裝于控制柜之中或直接固定在柴油發(fā)電機組上，外形安裝尺寸如圖2所示。轉速控制器有防潮處理，但仍須防止水，霧或者凝結物與控制器接觸。并且安裝時(shí)應遠離高溫或熱輻射以防止控制器高溫損壞。
1、調速器安裝步驟
（1）首先，將調速器取出，并進(jìn)行必要的檢查，確認調速器和其他組件的質(zhì)量是否達到安裝標準。
（2）選擇好調速器的安裝位置，并在安裝位置的側面進(jìn)行預先開(kāi)孔。安裝孔的大小和位置要與調速器的規格和型號相匹配。
（2）將調速器安裝到預先開(kāi)設的安裝孔中，注意安裝時(shí)要保持調速器與支架之間的水平和垂直度。同時(shí)，要確保安裝時(shí)調速器的輸出軸與負載軸之間的同軸度達到要求。
（4）完成調速器的安裝后，還需要對其進(jìn)行電氣連接和控制回路的接線(xiàn)等工作。這些工作需要根據具體的調速器型號和控制系統來(lái)實(shí)施。
2、調速器的接線(xiàn)
（1）電子調速系統外部接線(xiàn)方法，其中執行器接1、2端子，電池組接5、6端子，這兩組線(xiàn)要求截面1.3 mm2或更粗的線(xiàn)．線(xiàn)越長(cháng)要求線(xiàn)徑越粗，以減小壓降。
（2）電池組正極（即端子6)應串接15A的保險絲。
（3）速度傳感器接3、4端，傳感器線(xiàn)要求使用屏蔽線(xiàn)，其屏蔽部分應僅與端子4相連，與其他部分完全絕緣，否則偶然的外部信號可能通過(guò)速度信號進(jìn)入，而導致柴油發(fā)電機組停止或工作異常．速度傳感器的安裝應在接觸到齒輪的齒頂后退出1/2-3/4圈（約0.45mm）是一個(gè)較為理想的間隙。
三、電子調速器的調整
1、起動(dòng)設備前的調整
觀(guān)察調節增益和穩定性的電位器，一般情況下出廠(chǎng)設置在12點(diǎn)位置（即中間位置）；怠速電位器用于設定柴油發(fā)電機組起動(dòng)時(shí)的轉速；外接的速度開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，柴油發(fā)電機組由怠速轉換到額定轉速；額定轉速電位器用于對柴油發(fā)電機組額定轉速進(jìn)行調整。
控制器在出廠(chǎng)時(shí)都已經(jīng)進(jìn)行了設置，所以在啟動(dòng)柴油機前一般無(wú)須對控制器進(jìn)行調整，用戶(hù)只須起動(dòng)柴油發(fā)電機組后進(jìn)行精細調整。
2、起動(dòng)后控制器的調整
（1）起動(dòng)時(shí)執行器較大限度地供給油量直到柴油發(fā)電機組起動(dòng)，此時(shí)控制器應控制在怠速位置。如果柴油發(fā)電機組起動(dòng)后不穩定，逆時(shí)針調節增益和穩定性電位器直到柴油發(fā)電機組穩定。
（2）外接高/低速轉換開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，柴油發(fā)電機組進(jìn)入額定轉速．調整額定轉速電位器或外接微調電位器對額定轉速進(jìn)行精密調整，額定轉速設置點(diǎn)順時(shí)針旋轉頻率增加。
（3）起動(dòng)后在柴油發(fā)電機組空載時(shí)進(jìn)行如下調整：
① 順時(shí)針旋轉增益電位器直到不穩定狀態(tài)，然后逆時(shí)針微調直到系統穩定，之后再進(jìn)一步逆時(shí)針調整一部分以確保穩定。
② 順時(shí)針旋轉穩定度電位器直到出現不穩定狀態(tài)，然后逆時(shí)針調整到穩定，同樣再進(jìn)一步逆時(shí)針微調一部分確保柴油發(fā)電機組穩定旋轉。
③ 增益和穩定度調整完后，再通過(guò)微調電位器對額定轉速進(jìn)行調整以達到機組的設計要求。
④ 如果柴油發(fā)電機組需要引入怠速運行，高／低速開(kāi)關(guān)閉合，然后再調節怠速電位器達到要求轉速，調節時(shí)順時(shí)針調整為頻率增加（通常為額定轉速的50%）。
3、穩態(tài)調速率的調整
（1）穩態(tài)調速率的調整適用于多臺機組并聯(lián)運行時(shí)使用。
（2）將端子10、11短接，使柴油發(fā)電機組下垂特性變軟，柴油發(fā)電機組轉速將隨著(zhù)柴油發(fā)電機組負載增加而減小，順時(shí)針調節增大穩態(tài)調速率，反之減小.
（3）如果穩態(tài)調速率需要更大范圍，短接7、8端子，此時(shí)穩態(tài)調速率可達到10%.
（4）再調整完畢之后，柴油發(fā)電機組的轉速會(huì )有微小的變動(dòng)，再重新進(jìn)行速度設置。
4、輔助輸入
（1）端子13做為輔助輸入信號，其信號從負載分配單元，自動(dòng)同步裝置和一些其它的控制系統引入。
（2）當引入輔助輸入信號時(shí)速度將下降，速度需要重新進(jìn)行設置；在不引入輔助輸入信號時(shí)可在7、9之間接微調電位器，手動(dòng)進(jìn)行調節。
5、輔助輸出
端子14可外供10V，20mA的電源，以供外系統動(dòng)力使用，但在使用中如發(fā)生短路將損壞控制器。
6、超速保護
（1）當柴油發(fā)電機組在額定轉速105%運行時(shí)，按住并保持?。y試＂按鈕，逆時(shí)針旋轉＂超速＂電位器直到超速燈點(diǎn)亮，繼電器動(dòng)作，關(guān)閉柴油發(fā)電機組.
（2）松開(kāi)＂測試＂按鈕，待柴油發(fā)電機組停止后，按一下＂復位＂按鈕或者斷開(kāi)電源一次，再重新起動(dòng)柴油發(fā)電機組。
（3）超速設定值一般約為額定轉速的115%，超速值在出廠(chǎng)時(shí)已設定好，用戶(hù)一般無(wú)需進(jìn)行調整。
總結：
總之，柴油發(fā)電機組的自動(dòng)調速原理是通過(guò)控制發(fā)動(dòng)機的燃油供給量，以實(shí)現發(fā)電機組輸出電壓和頻率的穩定。調速器、執行器、傳感器和控制器等組成了自動(dòng)調速系統的關(guān)鍵部件，通過(guò)相互協(xié)作，確保發(fā)電機組在運行過(guò)程中能夠保持穩定的輸出。這一系統不僅提高了發(fā)電機組的穩定性和可靠性，也提升了其運行效率和使用壽命。
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