电子调速器的基本原理

第七节电子调速器的基本原理

由于电子技术的发展，电子控制系统已愈加广泛地应用在发动机上，其中电子调速器在柴油机上的应用已达到非常令人满意的效果。

电子调速器是根据接受的电信号，通过控制器和执行器来改变喷油泵供油量的大小。现以我国成都仪表厂生产的E6-E30型电子调速器为例，说明一下它的结构和工作原理。

一、电子调速器的组成

E6－E30型电子调速器可分别应用在150一5000kW的内燃机调速系统。

本调速器属全电式调速器，不需要机械液压传动。它由转速调整电位器、转速传感器、控制器、执行器和保险电路等组成。

其结构如下图所示：

1．转速传感器

它应采集尽可能高的信号频率。设计采用最高的信号频率为12000Hz发动机转速与频率关系的计算公式如下：f=nz/60

式中f--频率Hz n--发动机的转速r／min； Z--传感齿轮齿致(或飞轮外圈齿数)。

传感器最好是从飞轮处测量转速，安装时传感器与飞轮齿圈齿顶的间隙为0.4-0.8mm。

2．控制器

它的作用是根据传感器测出的转速实际值与其中设定值，进行比较、并驱动执行器执行。

3．转速调整电位器

它用来根据发动机使用的最高允许转速来调定频率。在订购时若写明发动机的运行频率，工厂根据要求调定好频率。若订单上未注明机组运行频率，则出厂时频率调定为2000Hz。如果此调定的频率在发动机的空转和最高转之间，则可起动发动机并调节"speedmax" (最高转速)电位器使发动机获得最高运转频率。

4．执行器

执行器主要由直流电机，传动齿轮，输出轴及反馈部件组成。

执行器由直流电机驱动，其扭矩通过一个中间齿轮传至输出轴。

反馈部件将执行器的工作状态传入控制器以形成闭环控制系统。

执行器的输出轴摇臂通过调节连杆与喷油泵齿杆相连。

5．保险电路

在电子调速系统中设有保险电路，当传感信号中断，如因电缆断裂发动机停止远行时，它可以使执行器停止工作，并使输出轴摇臂恢复至"0"位置。

二、电子调速器的工作原理

用转速调整电位器设定需要的转速，传感器通过飞轮上的齿圈测量出发动机转速实际值，并送至控制器，在控制器中实际值与设定值相比较，其比较的差值经控制线路的整理、放大，驱动执行器输出轴，通过调节连杆拉动喷油泵齿杆，进行供油量的调节，从而达到保持此设定转速的目的。

这种电子调速器还可根据发动机使用场合的需要选择不均匀度的大小。当进行无差调速时，电子控制系统会将负荷变化而引起的设定转速与实际转速之间的差值消除，使发动机保持原设定的转速。根据机组需要，也可调节不均匀度电位器，以使调速系统获得满意的静态调速率。

该电子调速器还配有多种附件装置，根据机组需要，装上相应附件，可以实现自动同步、负荷分配及负荷预置等功能要求。

电子调速器的特点是可分别独立的决定调速特性，在装有全部附件的情况下能够确定最佳的扭矩特性、怠速特性和过渡特性等。用电子调运器能适应各种不同机型的要求。

E6-E30型电子调运器可分别应用在柴油机、汽油机、燃气轮机、蒸汽轮机及水轮机等的调速系统上。