摘要:GAC電子調速系統是東風(fēng)康明斯系列柴油發(fā)動(dòng)機專(zhuān)用速度調節系統(重慶康明斯采用EFC電子調速器),其主要任務(wù)是保持發(fā)動(dòng)機轉速在設定轉速運轉。機械調速和電子調速的不同之處在于電子調速能夠通過(guò)控制單元來(lái)“感受”實(shí)際轉速與設定轉速的不同,將此差值變換傳給執行單元(執行器)來(lái)調節燃油流量從而增加或降低發(fā)動(dòng)機轉速轉速,使之保持在設定轉速運行。
一、功能介紹
1、發(fā)動(dòng)機轉速傳感器
發(fā)動(dòng)機轉速傳感器安裝于發(fā)動(dòng)機飛輪殼上方正對飛輪,當飛輪齒經(jīng)過(guò)轉速傳感器,傳感器就產(chǎn)生一交流電信號(每一齒產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號)。
● 脈沖電壓在1V AC~30V AC之間
● 轉速傳感器
● 飛輪齒
● 轉速傳感器的安裝螺紋是5/8”-18 UNF
● 傳感器部分
2、電子調速控制器(調速板)
電子控制器(調速板)的基本功能是:比較輸入轉速信號與設定值,然后將校正或不變的指令傳輸給執行器。
調速板有以下調節功能,只須將黑色圓膠蓋打開(kāi)即可進(jìn)行調節:
● 調節怠速轉速“IDLE”,把端子“G”和“M”短接,調節電位器,調節頻率范圍在1200-4100HZ之間,順時(shí)針調節電位器將增加怠速轉速。
● 運行速度調節“SPEED”,頻率調節范圍在100-6000HZ,順時(shí)針調節將增加發(fā)動(dòng)機轉速。
上面的調節頻率來(lái)自電磁傳感器(轉速傳感器),頻率值取決于發(fā)動(dòng)機飛輪齒數和發(fā)動(dòng)機轉速。
即:頻率值=發(fā)動(dòng)機轉速(r/s)×發(fā)動(dòng)機飛輪齒數
例:CUMMINS NTA855-G1發(fā)動(dòng)機齒數是118,轉速在1500r/min(25r/s):25×118=2950HZ
注:不同型號調速板各電位器排列位置略有不同,請以標識為準
3、增益調節“GAIN”
轉速的靈敏度是通過(guò)調節“GAIN”電位器實(shí)現的,順時(shí)針調節將使靈敏度增加;
——順時(shí)針調節“GAIN”電位器,直到發(fā)動(dòng)機出現抖動(dòng),再旋回1/8圈;
——當調整靈敏度時(shí)頻率可能會(huì )有很小的變化,這個(gè)變化可通過(guò)調整“SPEED”電位器來(lái)調整。
4、穩定性控制“STABILITY”
速度調節時(shí)間常數是通過(guò)調節“STABILITY”電位器實(shí)現的。
時(shí)間常數即負載發(fā)生變化后恢復到發(fā)動(dòng)機額定轉速所需要的時(shí)間。
——順時(shí)針調節“STABILITY”會(huì )縮短負載變化后系統的恢復時(shí)間;逆時(shí)針調節則使恢復時(shí)間加長(cháng)。
5、轉速降操作“DROOP”
順時(shí)針旋轉“DROOP”(轉速降)調節器,轉速降值將增加,當處于降落狀態(tài)時(shí),發(fā)動(dòng)機速度將隨負載的增加而降低;短接“G”和“H”可提高轉速。
6、啟動(dòng)燃油調節“STARTING FUEL”
順時(shí)針調節“STARTING FUEL”電位器,發(fā)動(dòng)機啟動(dòng)過(guò)程中的燃油流量將增大,順時(shí)針調節至最大,啟動(dòng)過(guò)程中的燃油將不受限制,執行器動(dòng)作至最大;逆時(shí)針調至最小,啟動(dòng)過(guò)程中燃油將非常小或為零。
7、速度緩沖調節“SPEED RAMPING”
順時(shí)針調節“SPEED RAMPING”電位器,發(fā)動(dòng)機轉速加速度減慢,加速時(shí)間最長(cháng)可調到20秒。
二、ESD5500系列調速板
ESD5500系列調速板包含ESD5100系列調速板的所有特性,另外,ESD5500系列還具有發(fā)動(dòng)機燃油供給控制,從而消除過(guò)量燃油,降低了排煙濃度,提高了環(huán)保效益。ESD5500系列與ESD5100系列的一點(diǎn)區別是:怠速選擇開(kāi)關(guān)的連接端子,ESD5500系列是“M”和“G”,ESD5100系列是“M”和“L”。
1、調速板的調整
按如下方法對調速板進(jìn)行預設:
--STARTING FUEL 順時(shí)針調最大(最大燃油)
--SPEED RAMPING 逆時(shí)針調最?。ㄗ羁靻?dòng))
● 啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機并調節“SPEED”、“GAIN”、“STABILITY”,此時(shí)燃油供給將不受限制。
● 連接端子“M”和“G”,將發(fā)動(dòng)機置于怠速運行狀態(tài)。
● 調節怠速轉速至略高于低轉速報警設定值,保證低轉速不動(dòng)作。
● 逆時(shí)針調節“STARTING FUEL”直至發(fā)動(dòng)機轉速開(kāi)始下降,然后順時(shí)針微調“STARTING FUEL”使怠速轉速恢復至要求值。
● 停機
2、運行方式
ESD5500系列調速板可選擇以下兩種運行方式之一:
● 方式一:
啟動(dòng)發(fā)電機組并直接加速至運行速度(發(fā)電機組等)。
斷開(kāi)端子“M”與“G“間的連接。啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機并調節從怠速到額定速度的“SPEED RAMPING”(速度斜率),以獲得最少排煙量。若啟動(dòng)排煙過(guò)量,則需逆時(shí)針微調“STARTING FUEL”(啟動(dòng)燃油)。若起動(dòng)時(shí)間過(guò)長(cháng),則需順時(shí)針微調“STARTING FUEL”(啟動(dòng)燃料)。
● 方式二:
啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機并在怠速狀態(tài)下運行一段時(shí)間后加速至運行速度。
此種方式將啟動(dòng)過(guò)程從加速過(guò)程中分裂出來(lái),以更好地優(yōu)化排放,使排放達到最低。
用一個(gè)開(kāi)關(guān)替代端子“M”和“G”間的連接,通常用一個(gè)油壓開(kāi)關(guān)。啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機,若啟動(dòng)排煙過(guò)量,則需逆時(shí)針微調“STARTING FUEL”(啟動(dòng)燃油)。若起動(dòng)時(shí)間過(guò)長(cháng),則需順時(shí)針微調“STARTING FUEL”(啟動(dòng)燃油)。當開(kāi)關(guān)斷開(kāi),當發(fā)動(dòng)機從怠速加速到額定速度時(shí),調節“SPEED RAMPING”(速度斜率)以獲得最少量的排煙。
3、執行器
執行器是一個(gè)電磁裝置,對裝有RQ調速超速保護裝置的高壓噴油泵,可安裝美國GAC公司的ACB225或ACB250型外置式執行器。對于康明斯PT燃油泵,安裝的是康明斯EFC系列執行器。
三、安裝說(shuō)明
1、電源
本調速系統采用DC 12V或DC 24V電源,調速系統要與控制系統絕緣,采用不接地線(xiàn)路。
24V時(shí)最大工作電流為4A,12V時(shí)為8A;所以調速系統電源要裝15A快熔(12V)或8A快熔(24V)。
注:電池充電器不能作為電源連接到調速單元,以免造成系統過(guò)電壓。
2、調速板工作環(huán)境
調速板應安裝于無(wú)震源和熱源的地方,環(huán)境溫度應在40℃--85℃范圍內 ,否則將產(chǎn)生漂移。
3、電磁兼容性
● 易受到的電磁干擾——通過(guò)電纜或直接輻射到控制電路所產(chǎn)生的大干擾信號可對控制系統產(chǎn)生相反的影響。
● 所有的GAC速度控制單元都包括了過(guò)濾和屏蔽設計,以保護靈敏電路不受到外部中等強度的干擾源干擾。
● 由于預知干擾的強度是困難的,所以要求將包括磁發(fā)電機、固體點(diǎn)火系統、無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機、調壓器、充電器看作干擾源。
● 外部可疑的范圍,即那些受到輻射或導體連接,或將影響控制系統的操作。對所有的外部連接要求使用屏蔽電線(xiàn)。務(wù)必使所有屏蔽線(xiàn)包括速度傳感器屏蔽線(xiàn)共一個(gè)終端,將該端連接到速度控制單元盒子的一個(gè)信號點(diǎn)上。將速度控制單元安裝到一個(gè)接地的金屬后板上?;驅⑵浞诺揭粋€(gè)密封的金屬盒子中。
● 當干擾信號直接輻射時(shí),放射線(xiàn)將通過(guò)控制系統所在的空間。為將控制系統電氣與這類(lèi)干擾隔離,使用金屬屏蔽或金屬容器通常是有效的。
● 當干擾信號由電線(xiàn)交叉連接所產(chǎn)生的,通常會(huì )傳導給控制系統電子。屏蔽線(xiàn)或安裝的過(guò)濾器通常是不起作用的。
● 作為一項有助于減少自然干擾的方法,KT130中GAC支持電池線(xiàn)過(guò)濾器或電纜屏蔽。為減少自然輻射的電磁干擾,可用一個(gè)屏蔽器P/N CA114罩住GAC和它的分配裝置。
● 在嚴格的高能量干擾場(chǎng)所,如當控制系統直接暴露在電力傳送源極中,將要求一個(gè)特別的電磁干擾等級屏蔽。對于這種情況,請與GAC供應工程師聯(lián)系以獲得特別的建議。
4、速度傳感器(電磁傳感器)
強的電磁速度傳感信號將排除丟失或增加脈沖的可能。速度控制單元將用0.5V RMS速度傳感信號進(jìn)行較好的控制。在控制速度中,要求速度傳感信號為3V RMS或更高。信號的測量由端子C和D來(lái)執行。
通過(guò)減少速度傳感器頂端與發(fā)動(dòng)機齒圈齒頂間隙,可增加速度傳感器信號范圍。在發(fā)動(dòng)機停機時(shí),將傳感器旋到與齒輪相接觸,再向回旋3/4轉可得到一個(gè)較滿(mǎn)意的空氣間隙。
四、故障處理
1、發(fā)動(dòng)機啟不動(dòng)
● 電池電壓
● 檢查調速板上“E”“F“之間的電壓
● 最低電壓值如下:
—— 8V DC(12V系統)
——17V DC(24V系統)
● 檢查調速板電源的快速熔斷器是否完好
(1)執行器
斷開(kāi)調速板電源并斷開(kāi)執行器連線(xiàn),用萬(wàn)用表測量執行器線(xiàn)圈阻值,執行器阻值應符合以下值:
● GAC ACB275執行器:
——A-B:3±1ohms
——C-D:3±1ohms
● CUMMINS EFC執行器:
——A-B:6.8—7.6ohms
將調速板“A”端子至執行器連線(xiàn)拆下,串聯(lián)一電流表后接“E”,然后接通電源,此時(shí)執行器應動(dòng)作至最大燃油位,且電流表讀數應在4A左右(12V系統)或2.5A左右(24V系統)。
(2) 傳感器
● 啟動(dòng)發(fā)電機組同時(shí)用電壓表測量調速板“C”、“D”間的電壓,電壓值應不小于1.0V AC。
● 如果無(wú)電壓:拆開(kāi)調速板‘C“、”D“連線(xiàn),再次啟動(dòng)發(fā)電機組并測量傳感器兩線(xiàn)間的電壓,如果有電壓,則調速板壞。
● 如果傳感器仍無(wú)電壓:測量調速板“C”和 ”D“間的阻值,阻值應在50—250歐姆之間,如正確,檢查傳感器與飛輪齒之間的距離0.7—1.0mm(0.028—0.039英寸)之間。
注:距離越小信號越強。
(3)調速板
● 檢查設定
● 檢查“G‘和“P”之間電壓,正確的電壓應為10V DC,無(wú)論是12V還是24V系統。錯誤的值說(shuō)明“SPEED”電位器壞。
● 檢查“A“與”F“之間的電壓:斷開(kāi)燃油并啟動(dòng)發(fā)電機組,測量其電壓,應在1.5—2.5V DC之間。
錯誤的值可能為:
——“SPEED“電位器設置太低;
——到執行器的線(xiàn)路故障;
——“SPPED“電位器壞。
注意:測量時(shí)注意極性。
2、發(fā)動(dòng)機超速
(1)接通調速板電源,執行器擺動(dòng)至最大燃油位。
(2)測量調速板“A”“F”間電壓。
注:不要啟動(dòng)機組
● 如果電壓在1.5—2.5V DC,則:
——“SPEED”設定太高;
——調速板壞。
● 如果電壓大于2.5V DC,則:
——執行器或機械連接摩擦太大。
● 如果電壓小于1.5V DC,則:
——調速板壞。
(3) 拆開(kāi)調速板“C”“D”連線(xiàn)
——如果執行器仍保持在最大燃油位,調速板壞;
——如果執行器回到最小燃油位,則發(fā)動(dòng)機轉速信號出問(wèn)題,檢查傳感器與調速板之間連線(xiàn),并要求屏蔽。
3、發(fā)動(dòng)機達不到要求轉速
(1) 啟動(dòng)機組的同時(shí)測量電池電壓,電池電壓應不小于8V(12V系統)、17V(24V系統)
——充電或更換電池,確保電池電量充足;
——執行器接線(xiàn)錯誤。
(2) 臨時(shí)短接調速板“A“”F“端子,執行器應動(dòng)作至最大位,否則為以下情況之一:
——調速板至電源或調速板至執行器之間的接線(xiàn)錯誤;
——執行器或連接臂卡死;
——執行器故障。
(3)當機組運行在所達到的轉速時(shí),在調速板端子“A“”B“間測量執行器兩端電壓:
如果電壓大于電源電壓2V或更多,則是機械調速器問(wèn)題;
如果以上問(wèn)題解決后仍有達不到要求轉速,請嘗試調節“SPEED”電位器。
(4)電磁干擾
如果機組附近有強的電磁場(chǎng)或無(wú)線(xiàn)電干擾源,會(huì )引起調速板產(chǎn)生錯誤的下垂調節,這樣就要求調速板至執行器、傳感器的連線(xiàn)必須使用屏蔽線(xiàn),且屏蔽層必須在調速板側接地,而不能在執行器端或傳感器端接地。