电子调速器

电子调速器
简介
电子调速器是一个控制发电机转速的控制装置,它的任务：
-使发动机的转速保持在恒定的速度。

-使发动机的速度保持在预设的转速而不受负载变化的影响。

电子调速器与机械调速器不同，它没有调速飞锤，发动机的转速由能够感测设定转速和实际转速之差的控制器来控制。

这个差值被转化为一个电信号，再传给一个磁体（执行器），这个电磁体可以通过调节喷油泵的控制杆来增加或减少喷油量。

下面将分别介绍这个系统的各个部件以及它们的功能。

1控制器 4. 超速保护用转速传感器
2.发动机转速传感器 5. 停机电磁铁/断油阀
3.执行器 6. 蓄电池
有些发动机的喷油泵装有RQ调速器来作为转速控制装置。

在这类机型上，
执行器装在单独的一个支架上。

这类发动机没有安装传感器和电子超速保护装置，这时停机电磁铁/断油阀仅用于正常停机。

功能
发动机转速传感器，
发电机转速传感器是一个电磁体，它装在飞轮齿圈上方的飞轮壳上，当齿圈上的齿从磁体下方通过时，电磁铁就会感应产生交流电（一个齿产生一个脉冲信号），这个脉冲电压在1V到30V（AC，有效值）之间。

控制器
电子控制器将输入的信号与设定的信号进行比较，然后把修正信号或维持信号传给执行器。

1.灵敏度设定
2.怠速设定
3.工作速度设定
4.速降设定
5.起动油量调整
6.转速斜坡
7.稳定性设定
这个控制器可以进行多种调整。

拆下控制器的圆形橡胶盖，按下述方法进行调整：1、怠速（IDLE）调整是通过旋转一个单圈电位计进行调整的。

当把端子“G”和“M”搭接时便可进行调节。

这个调整范围在400~1000rmp之间并低于发电机的额定转速时所对应的频率。

顺时针方向调整此电位计可以提高怠速转速。

2、工作转速（SPEED）调整也是通过旋转一个单圈电位计进行调整的。

频率调整的范围在1400~1650rmp。

顺时针调节此电位计可以提高发动机的转速。

电磁传感器（发动机转速传感器）发出的频率取决于发动机飞轮的齿数和所需要的发动机的转速，即发动机的转速(r/s)×飞论齿圈的齿数。

3、调速器的灵敏度是通过一个单圈电位器（GAIN）来调整的。

4、稳定度控制调整：调速器的时间常数是通过一个单圈电位器（STABILITY）来调整的。

时间常数是发动机负载变化后恢复到额定工作速度时所用的时间。

5、速降：当把端子“K”，和“L”搭接时,可以调整速降（DROOP）。

这个调整范围是1-5%。

顺时针方向调节此电位计可以提高速度降值。

把端子“G”，“H”搭接可以得到一个提高的速降。

6、起动供油量调节：在起动的过程中,顺时针旋转“起动油量（STARTING FULE）”旋钮可以增加发动机的供油量，当此旋钮被逆时针旋到底时，根据执行器的连杆设置状况的不同，供油量会很少或为零。

当此旋钮被顺时针旋转到底时，起动过程中供油量不受限制，执行器将处于100%的供油位置。

7、转速斜坡调整：顺时针旋转“转速斜坡（SPEED RAMPING）”调整旋钮会降低发动机转速的加速度，当此旋钮被顺时针旋转到底时，根据所选择的转速范围，这个加速时间可长达20s。

当此旋钮被逆时针旋转到底时，则会有效地消除这种斜坡。

ESD5500转速控制器
说明
ESD5500 转速控制器不但具有ESD5131的所有功能，而且还具有起动过程中控制供油量的功能。

通过限制过量供油，可以降低排烟量，减少环境污染。

更换现有发动机上的旧型转换控制器的工作非常简单，并且有利于环保。

安装ESD5500 与ESD5100系列控制器之间的唯一区别是怠速选择开关接线方式不同。

ESD5500是用端子“M”和“G”而ESD5100是用端子“M”和“L”。

调整说明
ESD5500工作性能的调整和ESD5100系列完全相同。

起动油量控制和转速斜坡调整可以控制发动机的起动特性。

在调整合适的情况下，可以将起动过程中过量供油量降至最低程度，从而获得平稳的起动，最大地减少起动排烟量。

起动油量调整
在起动时顺时针调整旋转“起动供油量（STARTIMG FULE）”调整旋钮可以增加发动机的供油量。

当此旋钮被逆时针旋转到底时，根据执行器的连杆设置状况的不同，供油量会很少或为零。

当此旋钮被顺时针旋到底时，起动过程的供油量不受限制，执行将处于100%的供油位置。

转速斜坡调整
顺时针旋转（SPEED RAMPING）调整旋钮会降低发动机转速的加速度，当此旋钮被顺时针旋转到底时，根据选择转速范围，这个加速时间可长达20s。

当此旋钮被逆时针旋到底时，则会有效的消除这种斜坡。

调整
按下述方法预设ESD5500
起动油量：顺时针旋到底（最大供油量）
转速斜坡：逆时针旋到底（反应速度最快）
1、起动发动机，按照以上介绍的方法调整转速，增益稳定度和延时时间补偿。

此时不应限制供油量。

2、通过跨接端子“M”和“G”将发动机置于怠速状态。

3、根据实际应用中的允许，将怠速设置在最低水平。

4、逆时针调整起动油量旋钮，直到发动机转速开始下降为止。

然后略微增加起
动油量，使怠速恢复到所需要的水平。

5、关闭发动机。

现在可以选择ESD5500的两种工作方式中的任意一种。

方式1: 起动发动机，直接加速至工作状态。

拆除端子“M”和“G”之间的连线，起动发动机，调整转速斜坡（SPEED RAMPING），使发动机从怠速加速至额定转速时排烟量最低。

如果起动排烟量过大，可能需要将起动油量（STARTING FUEL）向逆时针方向稍微调整。

如果起动时间过长，则需要向顺时针方向稍微调整起动油量（STARTING FUEL）。

方式2: 起动发动机，在加速至工作转速状态之前让发动机先在怠速下运行一段时间。

这种方式将起动过程与加速过程分开，使它们各自都能达到最佳状态，以把排烟量减到最小。

用一个开关替换“M”和“G”之间的连线，通常是一个油压开关。

起动发动机，调整转速斜坡（SPEED RAMPING），使发动机从怠速加速至额定转速时排烟量最低。

如果起动排烟量过大，可能需要将起动油量（STARTING FUEL）向逆时针方向稍微调整。

如果起动时间过长，则需要向顺时针方向稍微调整起动油量（STARTING FUEL）。

当这个开关断开时，调整转速斜坡（SPEED RAMPING），以使从怠速加速到额定转速时的排烟量减小到最小程度。

超速保护
在电子调速系统中必须要加一个超速保护装置，以作为一个防止超速和避免由此造成损坏的安全保护装置。

超速保护用发动机转速传感器装在柴油机的齿口处，应将超速保护装置设置成允许发动机超过额定转速的15%，通过一个微调电位计可作这个调整。

当发动机达到预设的停机转速时，停机电磁铁便起作用，它将喷油泵的停机控制杆拉到停油位置，这样便使发动机停止。

如果发动机装有RQ 调速器，这个调速器起超速作用，RQ调速器是通过机械方式来限制发动机的转速。

为了安全起见，必须要装一个超速保护装置。

执行器
执行器是一个电磁铁，ACB275型执行器装在喷油泵的后部，它替代了常用的机械调速器。

在某些喷油泵上装有一个RQ调速器作为超速保护装置，对于这些发动机，分别安装一个ACB275型执行器。

控制器传给执行器的控制信号通过一个连杆传递给喷油泵的齿条拉杆。

执行器把来自控制器的控制信号转化为控制作用力。

安装
电源
电源可以采用一个12V或24V直流电源。

采用24V电源时，最大工作电流约4安培。

如果采用12V电源时，最大工作电流约为8A，分别对应12V和24V电源，控制器上装有15安培或8安培的快速熔断器。

注意！不能直接与蓄电池充电器连接，以防止系统出现过高电压。

控制器的安装位置
控制器应安装在可以防止剧烈振动并且温度合适的地方，控制器的正常工作温度范围为-40℃至+85℃。

接线
接线见上图。

电磁兼容性
为了符合电磁兼容性要求，安装者必须严格按照下列特别说明来指导来安装此装置：
1、转速控制器必须用四个螺栓装在一个接地的金属平板上，这四个螺栓在控制器壳和这个底板或一个支撑板之间构成了一个可靠的通路。

2、必须按照接线图所示，用屏蔽电缆把磁传感器接到控制器上。

3、所有连接器的屏蔽电缆必须连接到控制器壳体上。

4、与蓄电池连接的端子“E”也必须跨接到壳体上，用一个0.01μF的电容器构成一个绝缘的连接系统。

这个电容器必须耐压500V－1KV的高质量陶瓷电容。

5、为了在快速高压瞬变过程中把执行器的轻微移动限制在最低限度，建议执行器使用屏蔽电缆。

执行器可能会在高压瞬变过程中移动过大，但是不会发生故障。

6、参考相关接线图。

调整与设置
VOLVO PENTA 出厂前的基本设置
带电子调速器的VOLVO PENTA发动机在出厂前怠速设置在400r/min。

（控制器上“G”和“M”跨接）。

额定转速为1500r/min的发动机，其空载转速设置大约为1567r/min （控制器上“G”和“M”没有跨接）。

速降设定约为4.5%(端子“K”和“L”跨接)。

额定转速为1800r/min 的发动机，其空载转速设定在1870r/min，速降设定为4.5%。

当发动机在测功仪上测试时已调好正确的功率，随后VOLVO PENTA 将调速器铅封（ACB275）。

交付给用户，然后VOLVO PENTA在控制器上用定货号和发动机编号作上配对标记。

当同时交付多台发动机时，切勿混淆控制器的配对关系，这一点非常重要。

转速传感器
将转速传感器拧入飞轮壳（发动机处于停机状态），直到传感器顶部刚好接触到飞轮齿圈的齿顶，然后把传感器拧出3/4圈，拧紧锁紧螺母。

来自传感器的脉冲信号应最小有1V到30V（AC 有效值）的强度。

如果没有信号，发动机会马上停机。

控制器上的端子“D”接地，这也就是将传感器的一端接地，传感器与控制器之间的接线必须全部屏蔽。

屏蔽层必须接到控制器壳体上。

注意！屏蔽必须在控制器上接地，绝不允许在传感器上接地！
用起动马达拖动发动机来检查传感器的信号强度，至少有1V的交流信号。

调整执行器
ACB275 执行器
注意！更换执行器时必须要拆开铅封。

这还包括一些调整喷油器的工作，这会改变初始设定。

因此，这个工作必须由受过训练并且具有必须工具和测试设备的技工来完成这项工作。

如果铅封被未得到允许的人员拆开，发动机将失去保修。

1、拆下执行器的端盖。

2、基本设定：调整连杆长度，使得当固定控制杆时，油门齿条距其停油位置约0.5-1.0mm。

3、微调：根据连接一个安培表和一个伏特表。

并检查电流和电压值。

为使执行器能在最佳状态下工作，其工作角度应占可活动范围的一半左右。

调整连接杆的长度，使得发动机在空载和满载时能获得下列参数。

4、调整供油量，铅封执行器。

开关C1和C2的设置：左边的开关C1替代了旧型控制器上的E6和E7的跨接线的功能。

正常位置是开（ON），相当于旧型控制器的两接线接通。

如果调速系统有快速波动现象，就把此开关置于（OFF）位置。

并机运行
当要使两台或两台以上的发电机组并联运行时，有两种合适的方法可得到良好的负载分配。

1、因为电子调速器调速精度高并且反应速度快，可能通过一个负载分配器来利
用它的优点用于并联运行。

2、负载分配器的最简单方法是利用机械调整器所用的速降。

对于1500r/min的发动机，把控制端子上的“K”和“L”跨接，就可以得到4.5%的速降。

要使两台发电机组并机运行，必须能够调整发动机的转速。

在控制器上的端子“G”和“J”之间外接一个微调电位计可进行这样的调整。

注意：一个5Ω/2W电位计的调整范围为200r/min。

在多台连接并机之前，应对每台发动机进行单独测试，这样的目的是确保连接在一起的所有发电机具有相同的速降（4.5%）。

当使两台发电机组并机运行时，利用速降方法很好。

当两台以上的发电机组并机运行时，调整将会变得比较困难。

如果三台或三台以上的发电机组需要并机运行或当要求很高时，应该考虑使用第一种方法。

故障查询
运行
首次起动时，在连接蓄电池之前，必须进行下列检查：
1、电源电压是否正常（12V或24V）。

2、控制器上的端子“E”和“F”的极性是否正确。

注意！控制器有几个保护装置，任何线路或执行器内的短路都会导致停机。

当断开蓄电池并修复故障后，控制器将会重新正常工作。

3、检查其它接线是否正确。

4、将电位器上的增益（GAIN）和稳定度（STABILITY）电位器旋到中间位置。

5、暂时将控制器上的端子“G”和“M”跨接,以得到怠速（约600-800r/min）。

ACB执行器
执行器控制杆的最大移动角度为25°。

1、基本设置：调整执行器与喷油器之间的连杆长度。

执行器活动板与其限位板之间的距离约为10mm。

2、微调：用与调整ACB275执行器相同的方法进行调整，确保在满载时执行器不会达到它的终端位置。

首次起动
1、连接蓄电池，起动发动机。

调速器应使发动机怠速运行，如果需要，向顺时针方向旋转怠速电位器来提高怠速。

注意：这是一个单圈电位器，不要把它拧到底。

警告!长时间在临界转速下运行会损坏柔性联轴器、发动机或发电机组。

2、在检查完发动机并确定其运行正常后，去掉控制器上端子“G”和“M”之间的跨接线。

根据预定的不同额定转速，发动机的转速将上升至1567r/min或1870r/min。

对于一个新的、预先没有进行调整的电位器，将转速电位器从起始位置向顺时针方向旋转2－3圈，应可以得到大约1500r/min的发动机转速。

3、按下述方法对控制器上的增益（GAIN）和稳定度（STABILITY）电位器进行调节。

－发动机空载运行时，顺时针旋转增益电位器，直到发动机出现不稳定为止。

然后往回旋，直到发动机稳定。

－按照上述调整增益的方法调整稳定度。

注意！
当调整增益时，设定速度可能有变化。

如果有必要，调整转速（SPEED）电位器。

完成这些调节后，就可以给发动机加上负载了，有时可能重复上述调整。

一般对一台空载冷机，这些调整有一个临界点。

顺时针提高增益电位器会提高调速器对负载变化的反应，逆时针旋转则降低这种反应。

同样顺时针旋转稳定度电位器会缩短负载变化后系统恢复稳定时间。

逆时针旋转会使时间加长。

传感器
在控制器的端子“C”和“M”之间接一电压表。

用起动马达拖动发动机，读出电压表上的读数。

这个电压最小应有1V。

如果没有电压：断开端子“C”和“D”的接线，再次拖动发动机。

如果能在传感器上测量出电压，则说明控制器有故障。

如果传感器没有信号输出：测量控制器端子“C”和“D”之间的电阻。

此外还应检查线路情况。

这个电阻应在50—250Ω之间。

如果这些都正常，那么这些都正常应检查传感器与飞轮齿圈之间的距离。

这个距离应有0.6到10mm缩小这个距离会增强传感器输出的信号。

控制器
1、检查基本设置。

2、用一个电压表测量控制器上的端子“G”（－）和“D”（+）之间的电压(注意表的极性)。

正确的电压应为10VDC（对于12V或24V都适用），如果电压值不对，这可能是因为端子“D”短路或转速电位器故障引起的。

3、在控制器上的端子“A”（－）和“F”（+）之间接一个电压表，注意表的极性。

接通停机电磁铁，用起动马达拖动发动机，读出电压表的读数。

正确的电压应为15－25VDC（对24V和12V系统都适用）。

电压不正确可能由下列因原引起：
－转速电位器设置过低。

－执行器接线不对。

－转速电位器有故障。

发动机超速
1、接通控制器的电源。

执行器活动板使油门齿条移到最大供油位置。

2、按照上面第2条测量控制器上的端子“A”（－）和“F”（+）之间的电压。

注意不要转动发动机。

如果这个电压高于15－25VDC 则说明：
－转速设置过高。

－控制器有故障。

如果这个电压高于25VDC ，则说明：
－执行器连杆系统摩擦阻力过大。

如果这个电压低于15VDC，则表明：
－控制器有故障。

注意！
上述系统对24V和12V系统电压都适用。

游车或转速不稳
游车或转速不稳是两个需要特别注意的问题，如果出现这类现象，可能有许多原因。

如果已按照以上做了正确检查，但系统仍不能正常工作，请与油机供应厂家联系。

为了帮助你排除故障，你必须如实回答下列问题：
1、波动的频率大约是多少？（快还是慢）
2、控制器上的增益电位计和稳定电位计处在什么位置？
3、当旋转增益电位器时波动的频率是否增加？
4、如果提高或降低发动机转速，波动现象是否消失？
5、当发动机带上负载时，波动现象是加重还是减轻？
6、如果切断控制器上E1和E2上的跨接线，发生了什么现象？
7、如果E1和E2之间连接一个10uF的电容，出现了什么情况？注意：E1为正极。

8、整个调速系统包括停机杆、连杆和控制杆是否活动自如而无任何轻微卡滞现象。

9、当发动机从空载到满载时，是否测量过执行器的电流。

根据上述回答的问题，波动现象可能由下列原因引起：
1、增益或稳定度调的太高。

2、相对被驱动装置的惯性质量和惯性矩，控制器的灵敏度可能调的太高。

3、如果装有一个柔性联轴器，它可能缺乏弹性，存在间隙或扭转振动。

4、喷油泵。

5、联动系统。

6、充电器的电压调节器。

7、传感器的输出信号。

LSM672负载分配器
应用信息（APPLICATION INFORMATION）
LSM672负荷分配器模块与其它控制设备一样被安装在发电机控制柜内。

应处于空气流通较好的环境中，部件的三个负载电阻最大可承受6.25V A的功耗。

接线（WIRIGN）
各端子连接可参考相关的电气原理图。

根据负荷分配器上的最大输入电流选择合适的电缆。

端子7－12最大电流为5A，其它的电流都不小于50mA。

除连接继电器的端子外，触点的标准电流是5A，连接继电器的端子可达10A。

端子N是发电机电压输入的公共点。

端子1-6为三相电压的输入端，根据发电机电压选择合适的端子。

参考相关原理图。

警告
端子1－6高压！危险！
端子7—12是三相电流的输入端，与副边是5A的电流互感器相连。

电流互感器的额定容量适应于标准的负荷分配器，互感器的每一相为6.25V A,端子8，10和12为电流互感器的公共端，若不再连接其它设备时可将它们连接起来，这根据实际需要选择。

端子13和14通过系统并机继电器接到其它负荷分配器上，连接时注意极性。

如果电缆超过了1m长时，必须使用屏蔽线。

屏蔽接线端子为23。

端子15是负载分配器的输出端，为供给调速器的输入端，如果连接电缆超过了1m长时，必须使用屏蔽线。

屏蔽端子为23。

端子16是满功率锁定后手动复位的端子。

使用一个正常情况下是常开的按钮，在满功率时发出一个闭合信号，这样从速度控制板引一个10VDC 的直流电源到负荷分配器上，就可以自动复位满功率输出锁定。

连接电源的负极到端子16会打开逆功率监视。

满功率监视也可以设置可调整的开关点。

用户可连接一个1MΩ的电阻在端子16和电源的负极（端子23）之间。

把原来是100%(开)，40%(关)的设置变为85%(开)，5%(关)。

更多的需求可与本公司联系。

端子17和18为逆功率复位开关，出厂时设置为跳线连接。

用户可根据实际需要加一个按钮来手动复位。

如用户需要，可揭开面板，直接在标有E4和E5之间加一连线即可。

端子19和20是逆功率输出端口，可连接一个最大10A的指示灯。

端子21和22是满功率输出端口，可连接一个最大10A的指示灯。

端子23是电源的负极，也是速度控制器的接地参考点，此端子不能与其它电源线借用，接到电源负极或用接地环的形式连接。

端子24 是电源的正极，连接一个24V的直流电源。

端子25提供一个正比于有功功率输出的直流电源，端子23为参考点，可接一个仪表测有功功率。

以下有更详尽的介绍。

出厂设置核对（PRE-PARALLELING CHECKS）
1、负荷分配灵敏度调节—顺时针最大；
2、负荷预期调整—反时针最大调整到1/4转的位置；
3、速度设定点—调整到满足系统要求。

4、互感器校对满足直流电压测量。

测量测试点，TP1和TP2（按照图中所示位置），TP1在下方（+）。

这个电压正比于所分配的负载，根据负载的不同电压范围在0-7.5V DC。

必须校正负载分配灵敏度调节和电流互感器（CT）的相位。

将发电机卸载，检查电压相序和电流互感器的相位和绝缘。

然后加载，在负载三相对称的情况下，分别将端子7-8，9-10，11-12短路，电压将分别减小1/3，如果电压不会减小，检察电流互感器的相位。

注意！当电机运行时请不要断开电流互感器的副边。

调整（ADJUSTMENTS）
首先空载调整，发电机空载时与另一个发电机并机，用调速控制器调零功能调整发电机速率。

显示每一个发电机的额定频率为50Hz或60Hz，正常时有功功率接近为零。

同时，调整发电机的电压调节器直到系统的环流接近为零（尽量使各发电机的电动势相同）。

负荷分配（LOAD SHARING）
所有的发电机同设置都必须根据它本身的带载能力承受适当的负荷。

反时针调整LOAD SHARING SENSIITIVITY调节旋钮将会增加所分配的负荷。

预定负荷/带载响应（LOAD ANTICIPATION）
出厂时，负载响应在反时针最大时，往回调1/4转，为改善瞬态响应，逐渐地顺时针调节，使发电机与系统响应同步。

然后观察当发电机负载发生变化时的负荷响应。

顺时针调整太多可能会导致系统不稳定，建议保守调整。

下垂（DROOP）
在一定条件下要求下垂运行。

为获得下垂，可断开并联电缆连接端子13和14，用短接线连接起来。

顺时针旋转LOAD SHARING SENSITIVITY（负荷分配灵敏度）可增加下垂的比例或在端子13和14之间连接一个100KΩ的可变电阻，调节下垂可获得5%的下垂比例。

观察功率变化以满足下垂要求。

更详细的信息请参考Power Control Bulletins。

逆功率（Reverse Power）
逆功率出厂前设置为20%（电流互感器次级逆向输出1A的电流）的动作设定值。

反时针调整逆功率电位计可以设置逆功率跳闸点。

根据电流互感器次级输出5A 的基础，调节的范围在0.5%－20%，应根据发电机实际标准，电流互感器的变比和逆功率的应用设定逆功率继电器的运行点。

注意！每个电流互感器的机型，然后用标准负载模拟相反条件进行调准，正确调整电流互感器的相位连接。

如果需要更长的内部时间常数，在点E3和E4之间接一个10uF的电容器，这种方法可以使时间常数增加一倍，近似4s。

满功率（Forward Power）
满功率监视器使用主动信号起动系统中其它发电机，当满功率要求增加时，则自动增加另一台发电机组；当功率减小时，则自动关掉另一台发电机。

满功率监视“ON”,出厂前设定为顺时针最大>100%。

满功率监视关“OFF”设定为逆时针最大<20%,“ON”设置优先于“OFF”设置。

需重新调整时，可慢慢增加发电机的负荷直到过负荷运行点，这是可逆时针慢慢旋转FORWARD POWER MONITOR的“ON”电位器,直到满功率灯亮；这时再慢慢减小发电机的负荷直到关闭负荷继电器的运行点，慢慢逆时针调节调整。