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使用说明书 |
康明斯测速磁头、调速板和电子执行器的各自作用 |
摘要：柴油发电机调速系统是指能根据负荷变化情况自动调节喷油泵循环供油量，并提供稳定柴油发电机转速的装置。柴油发电机上均要用到调速装置，这是柴油发电机自身的特点，由扭矩速度特性及喷油泵速度特性所决定的。其中，电子调速器则是利用电子控制系统来实现对喷油泵的控制，具有响应速度快、调节精度高等特点。总的来说，调速器在柴油机中起着重要的作用，能够保证柴油机的稳定运行和高效工作。
一、调速系统的工作原理和组成
当柴油发电机飞轮旋转时，安装在飞轮壳上的测速磁头产生一个脉冲的电压信号，电压值超过1.5VAC，此电压值输送到电子调速板，若转速低于电子调速板的预先设定值时，电子调速板输出到电子执行器的压升高，则PT油泵的供油量随之增加， 使柴油发电机的转速达到电子调速板的预先设定值。康明斯柴油发电机组的调速系统包括电子调速板、测速磁头、电子执行器，组成示意图如图1所示。
1、测速磁头
测速磁头也称为转速传感器，工作原理如图2所示。其线圈可采用万用表欧姆档对线圈的两个接线端子进行检测，阻值一般在 100-300 欧姆之间，接线端子与测速磁头的壳体绝缘，康明斯发电机组正常工作时，采用交流电压档进行检测，应有超过 1.5V 以上的电压输出。
安装测速磁头时，将飞轮的任意一个齿，盘车盘到测速磁头安装孔的圆心处，然后将测速磁头轻轻旋入，测速磁头接触到齿后，再反时针旋回 1/3-3/4 圈，最后用螺母紧固好测速磁头。
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图1 柴油发电机调速系统原理图 |
图2 柴油发电机速度传感器示意图 |
2、 电子执行器
康明斯柴油发电机外置型电子执行器外形如图3所示。电子执行器的线圈可采用万用表欧姆档对线圈的两个接线端子进行检测， 阻值一般在7-8欧姆之间，发电要空载运行时，电子调速板输给电子执行器的电压值一般在6-8VDC 之间，此电压值会随负载的增加而增加，满载时，一般在12-13VDC 之间。
（1）电子执行器按工作方式分，有常闭和常开两种。
一般均采用常闭式执行器
（2）电子执器按流量可分为高流量和像流量两种执行器。
低流量执行器可用于LTA10、N855系列、K19 系列；高流量执行器可用于 VTA28、KTA38、KTA50 系列。
① 低流量执行器按时间行后顺序，其零件号分别为 3063504、 3085219、 3408324。
② 高流量执行器按时间行后顺序，其零件号分别为 3063505、 3085220 、 3408326。
3、电子调速板
康明斯 LTA10、N、K19、VTA28、K38、K50 系列柴油发电机组均可采用 3044196或4914091电子调速板， 此调速板也可用美国 BARBER-COLMAN（零件号为：10794-000-0-24）或美国 GAC 公司 GSD5221、GSD5220、GSD5520 系列电子调速板代替。其基本外形和尺寸如图4所示。
正常工作时，电子调速板上的“DROOP”调整到“0”位置。“SPEED”为康明斯发电机组的转速调速整旋转钮，“IDLE”为康明斯发电机组的怠速调整旋钮，顺时针旋转，转速升高。
当“SPEED”及“IDLE”这两个旋钮调乱时，可将这两个旋钮顺时针旋转20 圈，再逆时针旋转 10 圈，即为旋钮的中间位置。此时再根据发动机的运行旋速，顺时针或时逆针旋转“SPEED”或“IDLE”旋钮。
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图3 柴油机燃油泵电磁执行器外形图 |
图4 柴油发电机转速控制器外形及安装尺寸图 |
二、电子调速器的安装
转速控制器通常安装于控制柜之中或直接固定在柴油发电机组上，外形安装尺寸如图2所示。转速控制器有防潮处理，但仍须防止水，雾或者凝结物与控制器接触。并且安装时应远离高温或热辐射以防止控制器高温损坏。
1、调速器安装步骤
（1）首先，将调速器取出，并进行必要的检查，确认调速器和其他组件的质量是否达到安装标准。
（2）选择好调速器的安装位置，并在安装位置的侧面进行预先开孔。安装孔的大小和位置要与调速器的规格和型号相匹配。
（2）将调速器安装到预先开设的安装孔中，注意安装时要保持调速器与支架之间的水平和垂直度。同时，要确保安装时调速器的输出轴与负载轴之间的同轴度达到要求。
（4）完成调速器的安装后，还需要对其进行电气连接和控制回路的接线等工作。这些工作需要根据具体的调速器型号和控制系统来实施。
2、调速器的接线
（1）电子调速系统外部接线方法，其中执行器接1、2端子，电池组接5、6端子，这两组线要求截面1.3 mm2或更粗的线．线越长要求线径越粗，以减小压降。
（2）电池组正极（即端子6)应串接15A的保险丝。
（3）速度传感器接3、4端，传感器线要求使用屏蔽线，其屏蔽部分应仅与端子4相连，与其他部分完全绝缘，否则偶然的外部信号可能通过速度信号进入，而导致柴油发电机组停止或工作异常．速度传感器的安装应在接触到齿轮的齿顶后退出1/2-3/4圈（约0.45mm）是一个较为理想的间隙。
三、电子调速器的调整
1、起动设备前的调整
观察调节增益和稳定性的电位器，一般情况下出厂设置在12点位置（即中间位置）；怠速电位器用于设定柴油发电机组起动时的转速；外接的速度开关断开时，柴油发电机组由怠速转换到额定转速；额定转速电位器用于对柴油发电机组额定转速进行调整。
控制器在出厂时都已经进行了设置，所以在启动柴油机前一般无须对控制器进行调整，用户只须起动柴油发电机组后进行精细调整。
2、起动后控制器的调整
（1）起动时执行器较大限度地供给油量直到柴油发电机组起动，此时控制器应控制在怠速位置。如果柴油发电机组起动后不稳定，逆时针调节增益和稳定性电位器直到柴油发电机组稳定。
（2）外接高/低速转换开关断开，柴油发电机组进入额定转速．调整额定转速电位器或外接微调电位器对额定转速进行精密调整，额定转速设置点顺时针旋转频率增加。
（3）起动后在柴油发电机组空载时进行如下调整：
① 顺时针旋转增益电位器直到不稳定状态，然后逆时针微调直到系统稳定，之后再进一步逆时针调整一部分以确保稳定。
② 顺时针旋转稳定度电位器直到出现不稳定状态，然后逆时针调整到稳定，同样再进一步逆时针微调一部分确保柴油发电机组稳定旋转。
③ 增益和稳定度调整完后，再通过微调电位器对额定转速进行调整以达到机组的设计要求。
④ 如果柴油发电机组需要引入怠速运行，高／低速开关闭合，然后再调节怠速电位器达到要求转速，调节时顺时针调整为频率增加（通常为额定转速的50%）。
3、稳态调速率的调整
（1）稳态调速率的调整适用于多台机组并联运行时使用。
（2）将端子10、11短接，使柴油发电机组下垂特性变软，柴油发电机组转速将随着柴油发电机组负载增加而减小，顺时针调节增大稳态调速率，反之减小.
（3）如果稳态调速率需要更大范围，短接7、8端子，此时稳态调速率可达到10%.
（4）再调整完毕之后，柴油发电机组的转速会有微小的变动，再重新进行速度设置。
4、辅助输入
（1）端子13做为辅助输入信号，其信号从负载分配单元，自动同步装置和一些其它的控制系统引入。
（2）当引入辅助输入信号时速度将下降，速度需要重新进行设置；在不引入辅助输入信号时可在7、9之间接微调电位器，手动进行调节。
5、辅助输出
端子14可外供10V，20mA的电源，以供外系统动力使用，但在使用中如发生短路将损坏控制器。
6、超速保护
（1）当柴油发电机组在额定转速105%运行时，按住并保持住＂测试＂按钮，逆时针旋转＂超速＂电位器直到超速灯点亮，继电器动作，关闭柴油发电机组.
（2）松开＂测试＂按钮，待柴油发电机组停止后，按一下＂复位＂按钮或者断开电源一次，再重新起动柴油发电机组。
（3）超速设定值一般约为额定转速的115%，超速值在出厂时已设定好，用户一般无需进行调整。
总结：
总之，柴油发电机组的自动调速原理是通过控制发动机的燃油供给量，以实现发电机组输出电压和频率的稳定。调速器、执行器、传感器和控制器等组成了自动调速系统的关键部件，通过相互协作，确保发电机组在运行过程中能够保持稳定的输出。这一系统不仅提高了发电机组的稳定性和可靠性，也提升了其运行效率和使用寿命。
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