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电子调速器培训.一、调速器简介一、调速器简介 一、工作原理1.1 发动机调速系统简介l 发动机调速系统的l工作过程如图所示。调速器将设定工作转速与测速元件 测得的发动机实际工作转速进行比较，比较之后将会得到两部分的偏差信息：1、偏差“正、负”，2、偏差幅度。l 偏差“正、负”：发动机的实际转速大于设定工作转速，偏差为负，调速器将输出负向控制，通过执行元件减小燃料量，发动机转速随之降低；发动机的实际转速小于设定工作转速，偏差为正，调速器将输出正向控制，通过执行元件增加燃料量，发动机的转速随之升高。l 偏差幅度：偏差幅度信息经过“运算”机构的处理，确定输出控制量的大小，即增加或减少燃料量的多少。调速器原理示意图调速器原理示意图电子调速器的组成电子调速器的组成 1.2 电子调速器的基本组成l如图，电子调速器由转速控制器、电磁执行器、转速传感器、怠速额定开关、微调电位器、控制电源和电源开关组成。电子调速器工作原理电子调速器工作原理1.3 电子调速器的工作原理l 如图，发动机的理想转速由转速设定电位器和转速微调电位器设定，发动机的实际转速由安装在飞轮齿根部位的转速传感器所感受，转速传感器输出信号为频率和转速成正比的交流电压信号；该信号经F/V电路转换为直流电压与转速设定值比较后得到转速偏差量；该偏差量经过PID调节器运算放大后得出燃料供给量位置值，即执行器的稳态输出位置指令，该位置指令与与电磁执行器的实际位置值比较后，得到实际位置偏差量，该偏差量经PID调节器运算放大后，转化成电流控制方式向电磁执行器输出驱动电流，从而改变电磁执行器的运动位移。孚创电子调速器双闭环控制系统原理图孚创电子调速器双闭环控制系统原理图 孚创电子调速器单闭环控制系统原理图孚创电子调速器单闭环控制系统原理图 二、安装二、安装2.1 转速传感器 l 转速传感器推荐安装于发动机齿圈部位，传感器与齿顶之间的间隙应为0.4mm0.8mm之间，安装时可先将传感器旋至齿顶，然后退出约1/3圈（螺距1.5mm）或1/2圈（螺距1mm）,再锁紧螺母紧固即可。如无飞轮齿圈，也可利用其它传感齿轮，但材质必须为导磁材料，并要保证在发动机工作转速范围内，传感器输出频率不少于1000Hz，发动机转速与传感器输出频率之间的对应关系为：=nz/60(Hz)式中：、n、z分别表示传感器输出频率、发动机转速和测速飞轮齿数。l注意：转速传感器仅供电子调速器独用，避免与其它测速系统共用。转速传感器转速传感器转速传感器电缆外形示意图：转速传感器结构及原理图转速传感器结构及原理图 孚创电磁执行器结构及原理图孚创电磁执行器结构及原理图 2.2 电磁执行器 l 电磁执行器安装在发动机上，其安装位置与安装方式根据具体情况确定，孚创电子调速器推荐采用与油泵一体化安装方式，但在特殊情况下或有特定要求时，也可采用外置式安装方式。电磁执行器线缆接线图电磁执行器线缆接线图电磁执行器五芯接插件外形示意图 电磁执行器的安装电磁执行器的安装2.2.1一体化安装 l 执行器输出轴与发动机喷油泵齿条之间直接对接，直线输出，输出行程20-30mm。油泵齿条行程与电磁执行器工作行程应能良好配合，一般应保证使发动机断油至满载之间的行程为执行器工作行程的75%左右。l 联接器联接方法：联接器可绕轴线转动，上面有腰形销孔，通过6(或5)的联接销与油泵齿条（或其附件）安装联接。由于联接器的独特设计，由加工、安装误差造成的齿条阻、卡现象均可消除。安装时，将弹簧压缩露出整个销孔，圆柱销插入腰形销孔，再插入开口销防止腰形销孔滑脱，弹簧复位后将销压紧，达到与油泵齿条无间隙传动的目的。l 一体化安装方式应注意的问题：执行器输出端与发动机喷油泵之间安装封闭的防护壳体中间体，这样可以避免污物进入而导致执行器轴承卡死或过早磨损。一体化安装方式首先应注意的问题是电磁执行器零位与油泵零位（停机断油位置）的匹配，即：当电磁执行器断电输出行程为零时，能保证油泵齿条可靠断油。l 对强制润滑高压油泵，油泵凸轮轴应加油封，运行过程中渗漏的润滑油应通过油管导入油底壳，中间体内部不能存油；否则将会严重影响电子调速器工作。l 对非强制润滑高压油泵，中间体内部应有存油，设计油位不超过齿条位置。电磁执行器的安装电磁执行器的安装 对工作温度较高的应用环境，执行器与中间体之间应涂以适量密封胶后直接安装，而不应采用密封垫，以改善其导热性能。中间体应开设观查孔，在试验、调试过程中可通过观察孔观察齿条运动情况，调试完毕后盖上观察孔盖板。齿条与执行器联接机构连接后运行应平稳、无卡阻现象。3.2.2外置式安装 当电磁执行器对节气门进行控制，或对机械调速器（保留）停油手柄进行控制时，推荐采 用外置式安装方式。外置式安装方式应注意的问题：调节摆臂杠杆比，一般应保证使发动机断油（或断气）至满载之间的行程为执行器工作行 程的75%左右。连接传动的中间环节应尽量减少，杆系总传动间隙控制在0.10.2mm以内，以避免引入过大的非线性因素，影响系统的动态和稳态调节精度。安装支架应尽量牢固，减少发动机振动对其工作产生的影响。转速传感器的安装转速传感器的安装2.3 转速控制器的安装 转速控制器应安装在无强烈冲击振动及电磁干扰的保护箱内，并需留有足够的空间供安装维 护和散热之用，其外壳需妥善接地。转速控制器的安装尺寸参见图3.1，控制器接线参见图3.2，其中转速传感器、转速微调电位 器与控制器间连线应采用屏蔽电缆，屏蔽层仅在控制器一点接地。为防止用户不慎将电源极性接反而损坏控制器电路，控制器内部装有保护二极管，但该二极 管长时间工作发热量较大，因此在系统安装调试完毕后，可以用短接线将控制器接线端子2、3端 短接起来，这样对减小控制器发热量、提高 系统的可靠性将更为有利。C1000系列转速控制器外形安装尺寸图系列转速控制器外形安装尺寸图 C1000系列转速控制器接线图系列转速控制器接线图 电子调速器系统电源电子调速器系统电源 2.4 系统电源 孚创电子调速器的工作电压为直流24V（特殊订货12V），可利用发动机的控制电瓶、起动电瓶或采用其它稳压及非稳压电源供电，但要保证系统的峰值功耗和电压波动范围的要求。当采用起动电瓶供电时，必须设置充电装置以保证电瓶电量充足。在发动机起动时，电瓶短时间的输出电压跌落不会影响调速器正常工作。孚创电子调速器电源接线设计注意事项：1）孚创电子调速器转速控制器正电源端（2脚）通过电源开关（或停机开关）、必要时可加保 险丝串连直接接至24V电瓶正极，即直接从电瓶正极取电。2）孚创电子调速器转速控制器负电源端（1脚）必须从电瓶负极直接引线。如果电源负极需接 地，则电源负极在电瓶负极端接大地，不能从控制器负极（1脚）端接大地。3）电源线长如果小于十米，选用电源线应大于等于0.75平方毫米；如果大于十米，电源线还 需相应加粗。电源接线电源接线4）正确的电源接线：电源接线电源接线5）不正确的电源接线：系统线路系统线路25 系统线路 如果有安装空间，可在正电源线与转速控制器2脚之间串接一个10A的保险丝。3 3、调试、调试31 转速稳定性调整 电子调速器与发动机构成转速闭环控制系统，其稳定性取决于发动机转动惯量、系统时间常数、发动机环节增益、调速器环节增益、扰动等因数。调整电子调速器即调整调速器环节增益。任何闭环控制系统均具有稳定域，超出稳定域，系统就不稳定。调试调试 在稳定域示意图中，微分和增益在阴影区域时，表示系统稳定，小于低增益稳定线，系统将发生低频游车；大于高增益稳定线，系统将发生高频游车。在保证系统具有一定稳定余度的前提下，微分和增益应接近高增益稳定线，确保电子调速器具有优良的动稳态调速指标。一般情况下，若发动机大幅度剧烈高频游车，将微分置于11点钟方向，逆时针适当减小增益；若发动机缓慢低频游车，将微分置于12点钟方向，顺时针适当增大增益。由于控制对象发动机的特性差异很大，在电子调速器稳定性调整时参考下述方法：1）对气缸数等于或小于四缸的小功率柴油机，微分置于9点至11点钟方向，将增益从10点钟方向开始逐渐增大至2点钟方向，在此范围内寻找稳定工作点。2）对气缸数等于或大于六缸的柴油机，微分置于11点至1点钟方向，将增益从11点钟方向开始逐渐增大至3点钟方向，在此范围内寻找稳定 工作点。3）对气体发动机、转动惯量较大的多缸柴油机、或当负载转动惯量较大时，微分置于12点至2点钟方向，将增益从10点钟方向开始逐渐增大至3点钟方向，在此范围内寻找稳定工作点。为检验上述调整是否达到系统的稳定工作点，应对调速系统施加扰动，视其能否迅速恢复稳定，简单的办法是：适当用力触动一下电磁执行器输出端调速手柄，发动机转速出现剧烈波动后应能迅速稳定。否则，应适当减小增益。调试调试 发动机额定转速调整稳定后，将发动机置于怠速，怠速时的调整方法与额定转速时相同。稳定性调整应兼顾怠速和额定转速，如不能兼顾，应优先保证额定转速的调速性能。如果怠速转速过低引起游车，适当将发动机怠速升高。32 转速动态指标调整 当发电机组配电子调速器要求达到级或级电站调速指标时，在进行100额定负载至0额定负载突卸时，应通过对微分、增益的精细调整，寻找系统最佳工作点。寻找该工作点时，可参考下述方法：先将微分置于10点钟方向，将增益置于2点至3点钟方向，发动机很可能出现高频游车现象，此时，逆时针逐渐减小微分，直至发动机稳定为止。如果上述调整仍然不能达到调速指标要求，可适当再增大增益，重复上述步骤。33 稳态调速率调整 发电机组的稳态调速率通过转速控制器上的“稳态调速率”电位器调节，其顺时针方向为稳态调速率增大方向。在调节时，可将该电位器预调至一定位置，然后分别观察发动机空载与满载时的转速变化，按照图示稳态调速率计算公式，计算稳态调速率，如不符合要求，按照其趋势调整“稳态调速率”电位器，重复上述加载试验，反复数次直到满足要求为止稳态调速率特性曲线稳态调速率特性曲线故障判断与处理故障判断与处理 发动机不能启动发动机不能启动发动机转速不稳发动机转速不稳发动机运行中自动停机故障分析与处理流程发动机运行中自动停机故障分析与处理流程发动机加载后转速急剧下跌发动机加载后转速急剧下跌发动机超速发动机超速四、维护与使用注意四、维护与使用注意4.1电子调速器维护4.11日常维护1）检查电缆是否有破损现象，并及时处理。电缆沿布置路线应捆扎紧固，避免电缆晃动与）2）机体发生磨损，布置电缆时应避免电缆靠近高温部件（如增压器、排气管等）3）检查执行器安装紧固是否松动，有松动现象应及时处理。4）检查执行器接插件、传感器插件以及电缆紧固螺丝是否有油污或松动，并作相应处理。5）检查电瓶电量是否充足，充电装置是否正常。6）对非强制润滑油泵、应检查高低油泵润滑油位，并按时更换油泵润滑油。7）在低温环境启动发动机，应先用手推行执行器摇臂数次，感觉运行平滑。4.12运行2000小时维护11）转速传感器探头部位可能形成积垢，应拆下清理。2）打开中间体上的观察孔盖板，检查执行器联结器与油泵齿条的连接固件、销是否松动或松脱，有松动现象应及时处理。4.13 运行6000小时维护 从高压油泵上拆下执行器，检查油泵齿条是否灵活。维护与使用注意维护与使用注意4.2使用注意事项1.转速传感器仅供孚创电子调速器独用，不能与其他测速装置共用。2.为了确保发动机系统安全，电子调速器的调速功能不能代替超速保护功能，必须安装独立的超速保护装置。3.超速保护装置的紧急停机执行机构必须独立，不能用电磁执行器代替。4.每次启动发动机前，需确认“怠速/额定”转速开关处于“怠速”位置。5.控制器各调节电位器已经出厂整定，非专业人员不得随意调整。6.不能在发动机停机状态调整（尤其是增大）转速控制器额定转速设定电位器以及转速微调电位器，避免在启动时由于转速设置过高而引起超速。7.发动机封存较长时间后重新起用，或在低温环境启动发动机时，应先用手推动执行器摇臂数次，感觉运行平滑，无卡滞现象。在有卡滞现象情况下，不能启动发动机。8.发动机封存较长时间后重新起用，在启动发动机之前短接控制器“实验”触头，执行器输出至最大油量，断开“实验”触头执行器输出应速回复零位，如有异常，应及时处理不能贸然启动发动机。THANK YOU!n上海孚创动力电器有限公司上海孚创动力电器有限公司n地址：上海市浦三路4399号6号楼n邮编：201315n电话：86 021-51961611；51961612；51961613n传真：86 021-51961608n网址：n开户银行：上海银行外滩支行n帐号：316793-00001112279此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢