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使用說明書 |
康明斯測速磁頭、調速板和電子執行器的各自作用 |
摘要：柴油發電機調速系統是指能根據負荷變化情況自動調節噴油泵循環供油量，并提供穩定柴油發電機轉速的裝置。柴油發電機上均要用到調速裝置，這是柴油發電機自身的特點，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實現對噴油泵的控制，具有響應速度快、調節精度高等特點。總的來說，調速器在柴油機中起著重要的作用，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
當柴油發電機飛輪旋轉時，安裝在飛輪殼上的測速磁頭產生一個脈沖的電壓信號，電壓值超過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，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， 使柴油發電機的轉速達到電子調速板的預先設定值。康明斯柴油發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
測速磁頭也稱為轉速傳感器，工作原理如圖2所示。其線圈可采用萬用表歐姆檔對線圈的兩個接線端子進行檢測，阻值一般在 100-300 歐姆之間，接線端子與測速磁頭的殼體絕緣，康明斯發電機組正常工作時，采用交流電壓檔進行檢測，應有超過 1.5V 以上的電壓輸出。
安裝測速磁頭時，將飛輪的任意一個齒，盤車盤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 柴油發電機調速系統原理圖 |
圖2 柴油發電機速度傳感器示意圖 |
2、 電子執行器
康明斯柴油發電機外置型電子執行器外形如圖3所示。電子執行器的線圈可采用萬用表歐姆檔對線圈的兩個接線端子進行檢測， 阻值一般在7-8歐姆之間，發電要空載運行時，電子調速板輸給電子執行器的電壓值一般在6-8VDC 之間，此電壓值會隨負載的增加而增加，滿載時，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兩種執行器。
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 低流量執行器按時間行后順序，其零件號分別為 3063504、 3085219、 3408324。
② 高流量執行器按時間行后順序，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，電子調速板上的“DROOP”調整到“0”位置。“SPEED”為康明斯發電機組的轉速調速整旋轉鈕，“IDLE”為康明斯發電機組的怠速調整旋鈕，順時針旋轉，轉速升高。
當“SPEED”及“IDLE”這兩個旋鈕調亂時，可將這兩個旋鈕順時針旋轉20 圈，再逆時針旋轉 10 圈，即為旋鈕的中間位置。此時再根據發動機的運行旋速，順時針或時逆針旋轉“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，并進行必要的檢查，確認調速器和其他組件的質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行預先開孔。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設的安裝孔中，注意安裝時要保持調速器與支架之間的水平和垂直度。同時，要確保安裝時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，還需要對其進行電氣連接和控制回路的接線等工作。這些工作需要根據具體的調速器型號和控制系統來實施。
2、調速器的接線
（1）電子調速系統外部接線方法，其中執行器接1、2端子，電池組接5、6端子，這兩組線要求截面1.3 mm2或更粗的線．線越長要求線徑越粗，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，傳感器線要求使用屏蔽線，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速度信號進入，而導致柴油發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）是一個較為理想的間隙。
三、電子調速器的調整
1、起動設備前的調整
觀察調節增益和穩定性的電位器，一般情況下出廠設置在12點位置（即中間位置）；怠速電位器用于設定柴油發電機組起動時的轉速；外接的速度開關斷開時，柴油發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電機組額定轉速進行調整。
控制器在出廠時都已經進行了設置，所以在啟動柴油機前一般無須對控制器進行調整，用戶只須起動柴油發電機組后進行精細調整。
2、起動后控制器的調整
（1）起動時執行器較大限度地供給油量直到柴油發電機組起動，此時控制器應控制在怠速位置。如果柴油發電機組起動后不穩定，逆時針調節增益和穩定性電位器直到柴油發電機組穩定。
（2）外接高/低速轉換開關斷開，柴油發電機組進入額定轉速．調整額定轉速電位器或外接微調電位器對額定轉速進行精密調整，額定轉速設置點順時針旋轉頻率增加。
（3）起動后在柴油發電機組空載時進行如下調整：
① 順時針旋轉增益電位器直到不穩定狀態，然后逆時針微調直到系統穩定，之后再進一步逆時針調整一部分以確保穩定。
② 順時針旋轉穩定度電位器直到出現不穩定狀態，然后逆時針調整到穩定，同樣再進一步逆時針微調一部分確保柴油發電機組穩定旋轉。
③ 增益和穩定度調整完后，再通過微調電位器對額定轉速進行調整以達到機組的設計要求。
④ 如果柴油發電機組需要引入怠速運行，高／低速開關閉合，然后再調節怠速電位器達到要求轉速，調節時順時針調整為頻率增加（通常為額定轉速的50%）。
3、穩態調速率的調整
（1）穩態調速率的調整適用于多臺機組并聯運行時使用。
（2）將端子10、11短接，使柴油發電機組下垂特性變軟，柴油發電機組轉速將隨著柴油發電機組負載增加而減小，順時針調節增大穩態調速率，反之減小.
（3）如果穩態調速率需要更大范圍，短接7、8端子，此時穩態調速率可達到10%.
（4）再調整完畢之后，柴油發電機組的轉速會有微小的變動，再重新進行速度設置。
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速度將下降，速度需要重新進行設置；在不引入輔助輸入信號時可在7、9之間接微調電位器，手動進行調節。
5、輔助輸出
端子14可外供10V，20mA的電源，以供外系統動力使用，但在使用中如發生短路將損壞控制器。
6、超速保護
（1）當柴油發電機組在額定轉速105%運行時，按住并保持住＂測試＂按鈕，逆時針旋轉＂超速＂電位器直到超速燈點亮，繼電器動作，關閉柴油發電機組.
（2）松開＂測試＂按鈕，待柴油發電機組停止后，按一下＂復位＂按鈕或者斷開電源一次，再重新起動柴油發電機組。
（3）超速設定值一般約為額定轉速的115%，超速值在出廠時已設定好，用戶一般無需進行調整。
總結：
總之，柴油發電機組的自動調速原理是通過控制發動機的燃油供給量，以實現發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調速系統的關鍵部件，通過相互協作，確保發電機組在運行過程中能夠保持穩定的輸出。這一系統不僅提高了發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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