发动机电子调速板功用、控制机理和结构及保养

摘要：电子调速器在构成和控制机理上与机械式调速板有很大不一样，它是将转速和（或）负载的变化以电子信号的形式传到控制单元，与设定的电压（电流）信号进行比较后再输出一个电子信号给执行装置，执行机构动作拉动供油齿条加油或减油，以达到快速调整发动机转速的目的。电子速度控制器以电信号控制代替了机械调速器中的旋转飞锤等组成，没有使用机械机构，动作灵敏、响应速度快、动态与静态参数精度高；电子调速器无调速器驱动装置，体积小、装配方便、便于实现自动控制。

      柴油发电机组电子调速器可分别应用在150 -5000kW的内燃机调速装置。本速度控制器属全电式速度控制器，不需要机械液压传动。它由转速调整电位器、速度感应器、操作系统、执行器和保险电路等构造。

      它应采集尽可能高的信号频率。布置采取高的信号频率为12000Hz发动机转速与频率关系的计算公式如下：

     感应器是从飞轮处测转速，安装时探头与飞轮齿圈齿顶的间隙为0.4-0.8mm。电子调速板工作电路案例如图1所示，调速装置试验接线、柴发操作界面

      它的功用是根据探头测出的速度实际值与其中设定值，进行比较、并驱动执行器执行。

      它用来根据发动机操作的允许速度来调定频率，代理商根据要求调定好频率，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高转之间，则可起动发动机并调节speedmax(高速度)电位器使发动机获得运行频率。

      执行器主要由直流电机，传动齿轮，输出轴及反馈部件结构。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作业状态传入操作界面以形成闭环控制系统。执行器的输出轴摇臂通过调整连杆与燃油泵齿杆相连。

      在电子调速装置中设有保险电路，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作业，并使输出轴摇臂恢复至“0”位置。

      转速探头是由一个装在线圈内的磁棒结构柴油发电机生产厂家，安装在与柴油机曲轴同步运行的飞轮齿圈缘处。当磁棒顶端与飞轮齿圈轮齿间出现相对运动时东风康明斯柴油发电机，使线圈感应出交变脉冲频率信号，此脉冲作为负反馈被送入控制界面。

       易损的电子调速器有单脉冲电子速度控制器和双脉冲电子速度控制器两种。

      单脉冲电子速度控制器是以速度脉冲信号来调节供油量；单脉冲速度控制器只进行速度调节，而速度变化滞后于负荷变化，此调整使柴油机输出波动较大。

      双脉冲电子调速板是将速度和负荷的两个单脉冲信号迭加起来调节装置。双脉冲调速器可以在分析了由速度探头和负荷感应器得来的两种信号后，在转速未发生明显变化前改变供油量。

      双脉冲电子调速器能在负荷一有变化而速度尚未变化之前就开始调节供油量，其调节精度比单脉冲电子调速器高，更能保证供电频率的稳定。

      本文以双脉冲电子调速板为例，其基本构成如图3所示。

其具体由执行系统、速度传感器、负荷探头和转速控制单元等构成。磁电式转速感应器用于监测柴油机转速的变化，并按比例出现交流电压输出；负载传感器用于检查柴油机负荷的变化，并按比例转换成直流电压输出；转速控制单元是电子调速器的核心，接收来自转速感应器和负载探头的输出电压信号，并按比例切换成直流电压后与速度设定电压进行比较，把比较后的差值作为控制信号送往执行机构康明斯发电机样本，执行系统根据输入的控制信号以电子步骤拉动柴油机的油量控制机构加油或减油。作业步骤（如图4所示）：

      若柴油机负荷突然增加，负荷感应器的输出电压首先产生变化，此后速度探头的输出电压也产生相应变化（数值均下降）。上述两种降低的脉冲信号在速度控制单元内与设定的速度电压比较（探头的负值信号数值小于转速设定电压的正值信号数值），输出正值的电压信号，在执行系统中使输出轴向加油方向转动，增加柴油机的循环供油量。

      反之，若柴油机的负载突然减少，也是负载感应器的输出电压首先出现变化，此后速度探头的输出电压也产生相应变化（数值均升高）。上述两种升高的脉冲信号在速度控制单元内与设定的转速电压比较，此时，探头的负值信号数值大于速度设定电压的正值信号数值，转速控制单元输出负值的电压信号，在执行机构中使输出轴向减油方向转动，减轻柴油发动机的循环供油量。

具有可调整的动态参数，于是相同的调速器可以与一些具有不同动态数据的装置相匹配。● 

输出信号同时传达给执行系统和燃料板，并接收燃料板位置给出的内反馈或外反馈，达到限制燃料的目的      随着科技的发展，控制系统除采取PID控制外，模糊控制、较优控制、自适应控制等也逐渐被采取并不断趋向成熟。

      电子调速板是极其重要的机件，各种速度控制器的主要构成不相同，故调速器的维保管理应按说明规定和要求执行。

（1）平时维保，检查电缆是否有破损现象，并及时消除。电缆沿布置路线应捆扎紧固，防范电缆晃动与缸体出现摩损；规划电缆时应防范电缆靠近发热部件（如增压器、排气管等）。

（4）检查电瓶电量是否充足，充电系统工作是否正常。对非强制润滑油泵，应检验高压油泵润滑油油位，并按时更替油泵润滑油。在低温环境启动发动机，应先用手推动执行器摇臂数次，感觉运行平滑，无卡滞现象，再起动发动机。

（6）运转2000小时维保，速度探头感应器部位可能形成积垢，应拆下清理。打开中间体上的观察孔盖板，检测执行器联接器与油泵齿条的连接紧固件、销是否松动或松脱，有松动现状应及时处理。

（7）运转6000小时保养，从高压油泵上拆下执行器，检测油泵齿条是否灵活。在油泵校验台上检测高压油泵各缸供油均匀性以及喷油嘴喷油雾化情形是否正常。更换速度感应器。对强制润滑油泵，应更替高压油泵凸轮轴油封，以确保润滑油不向执行器侧泄漏。

（1）对于电子调速器的指示报警装置，当出现LOW VOLTAGE灯亮时，说明了指示+5V、+15V、-15V、+24V等四组电源中任意一组电压太低，详情信息可以由适配卡上LED予以指示。

（2）RPM DETECT FAIL表示速度探头测速系统硬件事故，详情信息可以由适配卡上的LED予以指示或查找。

      还有其他如伺服放大器有故障，装置测试时的损坏。并对报警系统进行测试，检验装置是否故障，指示灯报警是否正确。并对电子调速机构的控制器的定时的维保维保。

      保证滑油系统的清洗。因为滑油来自机构油，在此用于控制机构，对其清洁度有很高求。应该特别注意各个滤器的状态，并按要求清洗，确保油压管路的密封性。

      在运转流程中一定要观察它的密封是否良好，特别是进入喷油器的那段管路，既要保证它的密封性，同时又要保证它膨胀不是很大，防止对喷射雾化产生不好危害。电子调速板的滑油应差异于其它发动机的滑。

      电子调速器选取的滑油要求较高，电子调速器需定期换滑油。电子速度控制器因外界因由，其滑油不知道是否干净，因及时检验其粘度指数，在测时，预防空气进入滑油液面内。选用电子调速器的滑油应在其作业温度下，滑油不危害。应合理检修和排除，滑油中的空气漏入，尽快找出液面高低的因由尽可能预防此事件。

      电子速度控制器平稳性不好与工作环境温度太高有关，当滑油氧化变质，是工作温度太高了。滑油变质是极大影响电子速度控制器的运转性能。发动机的工作环境需要电子速度控制器的滑油温度满足。

      电磁阀是一个很重要也是很容易发坏的元件。必须保证滑油的清洗度；否则会造成电磁阀的动作延长或卡死，或电磁阀损伤加剧，从而产生一系列的问题。另外，过电流还会造成电磁阀的烧毁。因此，在日常维护中，要注意对电磁阀的维护维护。探头是控制机构获取发动机工作现象的详细途径。感应器事故将会造成控制装置误动作，必须保证各个感应器的清洁和保养，尤其是在恶劣状况下作业的感应器，应预以特别关注。机构部件的目视检修，以避免发生故障，确保安全运行。

      根据上述内容，我们可以基本知晓电子调速机构及电子速度控制器结构、组成、作业原理及功能的相关知识。通过原理，便可得知电子电子调速器对发动机的重要性及其损坏影响到电子调速板和发动机的性能。 电子调速板好坏直接危害发动机的运行性能，当对电子调速 器运转整定查验时， 为预防某些控制部分失控而使运行中的发动机速度转速失灵而停车（转速落空控制而急剧上升，超过允许速度并达到危险范围），应准备好发动机的应急停车机构。本文共享电子速度控制器见解的目的是在作业中减轻和处理电子调速器的故障， 减少调速器系统部件的损坏， 延 长系统使用寿命；提高电子速度控制器系统稳定性和可靠性，减轻柴油发电机运行成本，提高企业效益。