新聞主題	康明斯發(fā)動(dòng)機電子調速器主要作用和工作原理圖

 

摘要：康明斯S6700H電子調速器是一個(gè)全電子裝置。它對于瞬間的負荷變化，能快速和精確的響應，去控制發(fā)動(dòng)機轉速，為閉環(huán)控制。其基本特性是調整發(fā)動(dòng)機的“起動(dòng)燃油”和“速度波動(dòng)”，這個(gè)特性可以在減少排煙煙度的情況下使柴油發(fā)電機組達到額定的轉速和輸出功率，并保持穩定。并且S6700H速度控制器有電源反接保護、執行器的故障保護，失轉速傳感器信號保護。還有超速保護和系統故障輸入后的保護。

 

圖1 S6700H康明斯電子調速器

 

 

一、技術(shù)參數

 

環(huán) 境 ：	工作環(huán)境溫度	-40~80℃
	相對濕度	95%
輸入輸出：	輸入電壓	24VDC
	執行器電流范圍	可達10A
	速度傳感器信號	1-20V
特 性 ：	額定頻率范圍	1k~5kHZ
	頻率微調范圍	超過(guò)±200HZ(外接5kΩ時(shí))
	穩態(tài)頻率帶	<0.5%
	瞬態(tài)頻率偏差 突減	<10%
	瞬態(tài)頻率偏差 突加	>-7%
	頻率恢復時(shí)間	<2S
	頻率降	0-3%(第10、11腳短接時(shí)可調)
	溫度漂移	±1%(最大)

 

二、控制器調整電位器、開(kāi)關(guān)和接線(xiàn)圖

 

圖2 康明斯電子調速器功能電路總圖

 

三、功能描述

 

1、應用性功能

（1）速度閉環(huán)控制

（2）并機控制

（3）外部速度微調

（4）外部怠速/額定速度轉換

2、保護功能

（1）電源反接保護

（2）執行器故障保護

（3）失轉速信號的保護

（4）超速和外部高電平輸入報警

 

四、各電位器作用及調整順序

 

（1）起動(dòng)前

首先檢查接線(xiàn)是否正確，然后拆去14腳插座的第1、2端接線(xiàn)，測量執行器的電阻是否正確，如均正常，將這兩根電線(xiàn)碰觸電瓶正負極，執行器應“叭”的一聲推至最大油量位置，斷電時(shí)“叭”的一聲回到零油量位；檢查油泵齒條是否自由活動(dòng)且沒(méi)有阻力。

（2）起動(dòng)燃油的調整（FIRING電位器）∶

此電位器設定發(fā)動(dòng)機點(diǎn)火時(shí)供油量的大小，為單圈電位器，最大有效調整角度為270度（如圖3所示）。在出廠(chǎng)時(shí)大約調校在中間位置，順時(shí)針為增加起動(dòng)供油量，逆時(shí)針為減小起動(dòng)供油量。在未開(kāi)機前先順時(shí)針旋到底。待發(fā)電機組調校好后再調校起動(dòng)燃油電位器，從順時(shí)針的最大值調至逆時(shí)針的最小值，再將發(fā)動(dòng)機起動(dòng)并在起動(dòng)的同時(shí)，將起動(dòng)燃油電位器作順時(shí)針調校至發(fā)動(dòng)機剛能起動(dòng)運行，反復起動(dòng)發(fā)電機組及調較起動(dòng)燃油電位器至最小的起動(dòng)排煙狀態(tài)。

 

圖3 FIRING電位器調整示意圖

 

（3）速度斜坡的調整（SPEEDRAMPING電位器）∶

此電位器設定發(fā)動(dòng)機從起動(dòng)速度（怠速）轉換至額定速度的快慢，為單圈電位器，最大有效調整角度為270度。在出廠(chǎng)時(shí)大約調校在中間位置，順時(shí)針為延長(cháng)轉換時(shí)間（最慢約20秒），逆時(shí)針為縮短轉換時(shí)間。

（4）額定轉速（RATED SPEED電位器）∶

此電位器設定發(fā)動(dòng)機的額定轉速，為多圈電位器。在出廠(chǎng)時(shí)大約調校在3.5kHZ，順時(shí)針旋轉為增加轉速，逆時(shí)針旋轉為減小轉速（如圖4所示）。

f=nz/60.....................（公式1）

式中，f——脈沖頻率（Hz）

n——轉速（轉/分）

z——發(fā)動(dòng)機飛輪齒數。

 

圖4 RATED SPEED電位器調整旋鈕

 

（5）怠速（IDLE電位器）∶

此電位器設定發(fā)動(dòng)機的怠速，為單圈電位器。短接14腳插座的7、12后，進(jìn)入怠速狀態(tài)。順時(shí)針旋轉電位器為增加轉速，逆時(shí)針旋轉為減小轉速。7、12處可接一開(kāi)關(guān)，讓發(fā)動(dòng)機在怠速與額定轉速間轉換。出廠(chǎng)時(shí)設置怠速約為額定轉速的0.6倍，即2.1kHZ。改變額定轉速時(shí)，怠速會(huì )有跟隨作用，即不用重新設置怠速，仍能保持0.6倍左右的比率不變。

（6）穩定（STAB電位器）∶

為單圈電位器，出廠(chǎng)時(shí)調整在中間位置，起動(dòng)及調好設定的轉速后，將電位器慢慢順時(shí)針調整至發(fā)動(dòng)機不穩定，記住該位置A，大幅度逆時(shí)針回調至發(fā)動(dòng)機運行穩定，再順時(shí)針旋轉電位器到距A位置20度左右，以確定穩定性能（包括在任何負載情況下）。

（7）增益（GAIN電位器）

為單圈電位器，出廠(chǎng)時(shí)調整在中間位置，起動(dòng)及調好設定的轉速后，將電位器慢慢順時(shí)針調整至發(fā)動(dòng)機不穩定，記住該位置B，大幅度逆時(shí)針回調至發(fā)動(dòng)機運行穩定，再順時(shí)針旋轉電位器到距B位置20度左右，以確定穩定性能（包括在任何負載情況下）。

（8）頻率降調整（DROOP電位器）∶

此電位器設定發(fā)動(dòng)機的頻率降特性（并機時(shí)使用）。連接14腳插座的10、11后，此電位器有效。順時(shí)針旋轉為增加頻率降，逆時(shí)針旋轉為減小頻率降。

（9）超速保護調整（SW5開(kāi)關(guān)、SPEED OVER電位器、超速設置范圍開(kāi)關(guān)）∶

出廠(chǎng)時(shí)為超速保護功能無(wú)效（SW5為OFF，即向下方向）。當SW5為ON，并且輸入頻率達到超速設置值或者系統故障輸入端變成高電平時(shí)，報警燈亮，控制器停止向執行器提供電能輸出，并且報警開(kāi)關(guān)閉合（標"ALARM"處）。調節SPEED OVER電位器，可調節超速報警頻率的設置值。逆時(shí)針?lè )较驗橐子趫缶?，即報警頻率降低。出廠(chǎng)時(shí)設置在4.6kHZ左右。超速設置范圍開(kāi)關(guān)用于確定SPEED OVER電位器所能設置的脈沖頻率范圍。開(kāi)關(guān)調整示意圖如圖5所示。

 

圖5 電子調速器超速保護開(kāi)關(guān)調整示意圖

 

其對應關(guān)系如下表所示。

	OFF		OFF		ON		ON
	OFF		ON		OFF		ON
3.5kHZ~4.1kHZ		4.1kHZ~4.7kHZ		4.7kHZ~5.5kHZ		5.2kHZ~6.1kHZ

 

（10）超前/滯后電路開(kāi)關(guān)（SW1）∶

出廠(chǎng)在OFF位置。如果執行器反應遲緩，可設置為ON。如果調速器性能良好，但執行器快速跳動(dòng)，可設置為OFF。

（11）剩余頻率抑制線(xiàn)路（SW2、SW3）∶

出廠(chǎng)為ON/OFF組合，表明此線(xiàn)路不接入。若執行器因為軟連接引致不正常擺動(dòng)，將開(kāi)關(guān)打到OFF/ON組合。

（12）微分時(shí)間補償（SW4）∶

如果發(fā)動(dòng)機增益小時(shí)快速油車(chē)，請將SW4置于OFF；如果發(fā)動(dòng)機慢速游車(chē)，請將SW4置于ON。出廠(chǎng)為OFF。

 

五、關(guān)于并機

 

并機時(shí)功率分配有兩種方式∶

1、利用“DROOP”電位器設置頻率/功率曲線(xiàn)，并機時(shí)，每臺發(fā)電機組的頻率相同，各自對應的功率可在曲線(xiàn)上找到。如圖6所示，A發(fā)電機組與B發(fā)電機組在輸出功率80kW時(shí)，分別出力30kW和50kW。若A、B發(fā)電機組型號一樣，可設置兩者曲線(xiàn)一致，各自出力一半。

2、在第13腳接負載分配器，由分配器自動(dòng)分配功率。第13腳可輸入電壓范圍為0~9V。單機時(shí)，輸入4V，與輸入斷開(kāi)時(shí)，發(fā)動(dòng)機的轉速是一樣的。增加電壓會(huì )減少轉速。

 

圖6 發(fā)電機組并機功率輸出曲線(xiàn)圖

 

六、使用和維護

 

● 接線(xiàn)方法

S6700H是非常堅固的，可安裝在發(fā)動(dòng)機的控制柜內，如果有水、霧水、凝結水等，應將控制器以垂直方式安裝，以便水分排出；應避開(kāi)非常高溫的放射熱的地方；如有很大的電磁場(chǎng)則需要有特別的屏蔽裝置。

端子	6米以下	6米以上
1-2接執行器	2.5mm²	4.0 mm²
3-4接速度傳感器 (3、4間最低運行信號為交流2.5V)	2×0.75mm²或2×1mm²帶屏蔽網(wǎng)，異蔽網(wǎng)在控制器的一端連接在第5腳。
5-6接電瓶(24V)	2.5 mm²	4.0 mm²
7-9接轉速微調電位器	因只是毫安的電流，所以可用1mm²的線(xiàn)來(lái)連接。在有強的電磁場(chǎng)的環(huán)境，應用帶有屏蔽的線(xiàn)來(lái)連接，屏蔽網(wǎng)須連接在第7腳端子上。
7-12接開(kāi)關(guān)(怠速額定轉換)
10-11接開(kāi)關(guān)(頻率降調整)
13為同步器、負載分配、斜坡發(fā)生器等輸入信號點(diǎn)，并車(chē)或超常整定用
14接出(穩定的10V電源輸出)
FAULT IN
ALARM	為開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)輸出，最大可通過(guò)5A。 連線(xiàn)與負載大小有關(guān)。

 

控制器與電子調速器內部接線(xiàn)圖

 

● 調試技巧

主要的調試在于“GAIN”與“STAB”電位器調整。它們的位置決定了發(fā)動(dòng)機在不同負載下的頻率波動(dòng)大小，還決定負載突加和突卸時(shí)頻率波動(dòng)大小和恢復時(shí)間。主要規律是

1、兩個(gè)電位器互相影響。以發(fā)動(dòng)機達到穩定為前提，如果一個(gè)電位器往順時(shí)針?lè )较蛘{整，則另一個(gè)電位器往順時(shí)針?lè )较虻淖畲罂烧{整角度會(huì )變小。

2、“GAIN”電位器對負載突變時(shí)的頻率變化幅度影響較大。3、"STAB"電位器對負載突變時(shí)的頻率恢復時(shí)間影響較大。

● 超速保護的調整步驟與方法∶

1、根據額定轉速選取報警轉速，一般是額定轉速的115%左右。

2、根據發(fā)動(dòng)機飛輪齒數和公式5-1計算報警時(shí)的脈沖頻率。

3、斷電狀態(tài)下按表5-1對超速設置范圍開(kāi)關(guān)進(jìn)行設定；SW5置于ON；SPEED OVER電位器順時(shí)針?lè )较蜣D動(dòng)到最大。

4、通電，給14腳接插件的第3、4腳加入穩定的報警頻率脈沖?？捎赏ㄓ脙x器——信號發(fā)生器提供，如果系統允許，也可由發(fā)動(dòng)機轉動(dòng)到超速狀態(tài)后提供。

5、逆時(shí)針慢慢轉動(dòng)SPEED OVER電位器，到報警燈亮時(shí)停止轉動(dòng)，再順時(shí)針回調10度。

注∶SPEED OVER電位器為單圈電位器，一圈對應的頻率范圍不寬，因此很容易憑經(jīng)驗設置。

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