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康明斯動力(深圳)有限公司

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康明斯發(fā)動機電子調速器主要作用和工作原理圖
發(fā)布時間:2022-10-25 15:58:06  ▏閱讀:

 

新聞主題

康明斯發(fā)動機電子調速器主要作用和工作原理圖

 

摘要:康明斯S6700H電子調速器是一個全電子裝置。它對于瞬間的負荷變化,能快速和精確的響應,去控制發(fā)動機轉速,為閉環(huán)控制。其基本特性是調整發(fā)動機的“起動燃油”和“速度波動”,這個特性可以在減少排煙煙度的情況下使柴油發(fā)電機組達到額定的轉速和輸出功率,并保持穩(wěn)定。并且S6700H速度控制器有電源反接保護、執(zhí)行器的故障保護,失轉速傳感器信號保護。還有超速保護和系統(tǒng)故障輸入后的保護。

 

S6700H康明斯電子調速器.png

圖1 S6700H康明斯電子調速器

 

 

一、技術參數

 

環(huán) 境 :
工作環(huán)境溫度
-40~80℃
相對濕度
95%
 
輸入輸出:
輸入電壓
24VDC
執(zhí)行器電流范圍
可達10A
速度傳感器信號
1-20V
 
 
 
 
特 性 :
額定頻率范圍
1k~5kHZ
頻率微調范圍
超過±200HZ(外接5kΩ時)
穩(wěn)態(tài)頻率帶
<0.5%
瞬態(tài)頻率偏差 突減
<10%
瞬態(tài)頻率偏差 突加
>-7%
頻率恢復時間
<2S
頻率降
0-3%(第10、11腳短接時可調)
溫度漂移
±1%(最大)

 

二、控制器調整電位器、開關和接線圖

 

康明斯電子調速器接線分布圖-柴油發(fā)電機組.png

圖2 康明斯電子調速器功能電路總圖

 

三、功能描述

 

1、應用性功能

(1)速度閉環(huán)控制

(2)并機控制

(3)外部速度微調

(4)外部怠速/額定速度轉換

2、保護功能

(1)電源反接保護

(2)執(zhí)行器故障保護

(3)失轉速信號的保護

(4)超速和外部高電平輸入報警

 

四、各電位器作用及調整順序

 

(1)起動前

首先檢查接線是否正確,然后拆去14腳插座的第1、2端接線,測量執(zhí)行器的電阻是否正確,如均正常,將這兩根電線碰觸電瓶正負極,執(zhí)行器應“叭”的一聲推至最大油量位置,斷電時“叭”的一聲回到零油量位;檢查油泵齒條是否自由活動且沒有阻力。

(2)起動燃油的調整(FIRING電位器)∶

此電位器設定發(fā)動機點火時供油量的大小,為單圈電位器,最大有效調整角度為270度(如圖3所示)。在出廠時大約調校在中間位置,順時針為增加起動供油量,逆時針為減小起動供油量。在未開機前先順時針旋到底。待發(fā)電機組調校好后再調校起動燃油電位器,從順時針的最大值調至逆時針的最小值,再將發(fā)動機起動并在起動的同時,將起動燃油電位器作順時針調校至發(fā)動機剛能起動運行,反復起動發(fā)電機組及調較起動燃油電位器至最小的起動排煙狀態(tài)。

 

康明斯電子調速器電位調整示意圖.png

圖3 FIRING電位器調整示意圖

 

(3)速度斜坡的調整(SPEEDRAMPING電位器)∶

此電位器設定發(fā)動機從起動速度(怠速)轉換至額定速度的快慢,為單圈電位器,最大有效調整角度為270度。在出廠時大約調校在中間位置,順時針為延長轉換時間(最慢約20秒),逆時針為縮短轉換時間。

(4)額定轉速(RATED SPEED電位器)∶

此電位器設定發(fā)動機的額定轉速,為多圈電位器。在出廠時大約調校在3.5kHZ,順時針旋轉為增加轉速,逆時針旋轉為減小轉速(如圖4所示)。

f=nz/60.....................(公式1

式中,f——脈沖頻率(Hz)

n——轉速(轉/分)

z——發(fā)動機飛輪齒數。

 

康明斯電子調速器轉速電位調整示意圖.png

圖4 RATED SPEED電位器調整旋鈕

 

(5)怠速(IDLE電位器)∶

此電位器設定發(fā)動機的怠速,為單圈電位器。短接14腳插座的7、12后,進入怠速狀態(tài)。順時針旋轉電位器為增加轉速,逆時針旋轉為減小轉速。7、12處可接一開關,讓發(fā)動機在怠速與額定轉速間轉換。出廠時設置怠速約為額定轉速的0.6倍,即2.1kHZ。改變額定轉速時,怠速會有跟隨作用,即不用重新設置怠速,仍能保持0.6倍左右的比率不變。

(6)穩(wěn)定(STAB電位器)∶

為單圈電位器,出廠時調整在中間位置,起動及調好設定的轉速后,將電位器慢慢順時針調整至發(fā)動機不穩(wěn)定,記住該位置A,大幅度逆時針回調至發(fā)動機運行穩(wěn)定,再順時針旋轉電位器到距A位置20度左右,以確定穩(wěn)定性能(包括在任何負載情況下)。

(7)增益(GAIN電位器)

為單圈電位器,出廠時調整在中間位置,起動及調好設定的轉速后,將電位器慢慢順時針調整至發(fā)動機不穩(wěn)定,記住該位置B,大幅度逆時針回調至發(fā)動機運行穩(wěn)定,再順時針旋轉電位器到距B位置20度左右,以確定穩(wěn)定性能(包括在任何負載情況下)。

(8)頻率降調整(DROOP電位器)∶

此電位器設定發(fā)動機的頻率降特性(并機時使用)。連接14腳插座的10、11后,此電位器有效。順時針旋轉為增加頻率降,逆時針旋轉為減小頻率降。

(9)超速保護調整(SW5開關、SPEED OVER電位器、超速設置范圍開關)∶

出廠時為超速保護功能無效(SW5為OFF,即向下方向)。當SW5為ON,并且輸入頻率達到超速設置值或者系統(tǒng)故障輸入端變成高電平時,報警燈亮,控制器停止向執(zhí)行器提供電能輸出,并且報警開關閉合(標"ALARM"處)。調節(jié)SPEED OVER電位器,可調節(jié)超速報警頻率的設置值。逆時針方向為易于報警,即報警頻率降低。出廠時設置在4.6kHZ左右。超速設置范圍開關用于確定SPEED OVER電位器所能設置的脈沖頻率范圍。開關調整示意圖如圖5所示。

 

康明斯電子調速器超速保護開關調整示意圖.png

圖5 電子調速器超速保護開關調整示意圖

 

其對應關系如下表所示。

康明斯電子調速器電位關閉開關圖.png
OFF
康明斯電子調速器電位關閉開關圖.png
OFF
康明斯電子調速器電位開啟開關圖.png
ON
康明斯電子調速器電位開啟開關圖.png
ON
康明斯電子調速器電位關閉開關圖.png
OFF
康明斯電子調速器電位開啟開關圖.png
ON
康明斯電子調速器電位關閉開關圖.png
OFF
康明斯電子調速器電位開啟開關圖.png
ON
3.5kHZ~4.1kHZ
4.1kHZ~4.7kHZ
4.7kHZ~5.5kHZ
5.2kHZ~6.1kHZ

 

(10)超前/滯后電路開關(SW1)∶

出廠在OFF位置。如果執(zhí)行器反應遲緩,可設置為ON。如果調速器性能良好,但執(zhí)行器快速跳動,可設置為OFF。

(11)剩余頻率抑制線路(SW2、SW3)∶

出廠為ON/OFF組合,表明此線路不接入。若執(zhí)行器因為軟連接引致不正常擺動,將開關打到OFF/ON組合。

(12)微分時間補償(SW4)∶

如果發(fā)動機增益小時快速油車,請將SW4置于OFF;如果發(fā)動機慢速游車,請將SW4置于ON。出廠為OFF。

 

五、關于并機

 

并機時功率分配有兩種方式∶

1、利用“DROOP”電位器設置頻率/功率曲線,并機時,每臺發(fā)電機組的頻率相同,各自對應的功率可在曲線上找到。如圖6所示,A發(fā)電機組與B發(fā)電機組在輸出功率80kW時,分別出力30kW和50kW。若A、B發(fā)電機組型號一樣,可設置兩者曲線一致,各自出力一半。

2、在第13腳接負載分配器,由分配器自動分配功率。第13腳可輸入電壓范圍為0~9V。單機時,輸入4V,與輸入斷開時,發(fā)動機的轉速是一樣的。增加電壓會減少轉速。

 

發(fā)電機組并機功率輸出曲線圖.png

圖6 發(fā)電機組并機功率輸出曲線圖

 

六、使用和維護

 

● 接線方法

S6700H是非常堅固的,可安裝在發(fā)動機的控制柜內,如果有水、霧水、凝結水等,應將控制器以垂直方式安裝,以便水分排出;應避開非常高溫的放射熱的地方;如有很大的電磁場則需要有特別的屏蔽裝置。

端子
6米以下
6米以上
1-2接執(zhí)行器
2.5mm²
4.0 mm²
3-4接速度傳感器
(3、4間最低運行信號為交流2.5V)
2×0.75mm²或2×1mm²帶屏蔽網,異蔽網在控制器的一端連接在第5腳。
5-6接電瓶(24V)
2.5 mm²
4.0 mm²
7-9接轉速微調電位器
 
因只是毫安的電流,所以可用1mm²的線來連接。在有強的電磁場的環(huán)境,應用帶有屏蔽的線來連接,屏蔽網須連接在第7腳端子上。
7-12接開關(怠速額定轉換)
10-11接開關(頻率降調整)
13為同步器、負載分配、斜坡發(fā)生器等輸入信號點,并車或超常整定用
14接出(穩(wěn)定的10V電源輸出)
FAULT IN
ALARM
為開關觸點輸出,最大可通過5A。 連線與負載大小有關。

 

電子調速器接線圖-QSM11電噴康明斯柴油發(fā)電機組.png

控制器與電子調速器內部接線圖

 

● 調試技巧

主要的調試在于“GAIN”與“STAB”電位器調整。它們的位置決定了發(fā)動機在不同負載下的頻率波動大小,還決定負載突加和突卸時頻率波動大小和恢復時間。主要規(guī)律是

1、兩個電位器互相影響。以發(fā)動機達到穩(wěn)定為前提,如果一個電位器往順時針方向調整,則另一個電位器往順時針方向的最大可調整角度會變小。

2、“GAIN”電位器對負載突變時的頻率變化幅度影響較大。3、"STAB"電位器對負載突變時的頻率恢復時間影響較大。

● 超速保護的調整步驟與方法∶

1、根據額定轉速選取報警轉速,一般是額定轉速的115%左右。

2、根據發(fā)動機飛輪齒數和公式5-1計算報警時的脈沖頻率。

3、斷電狀態(tài)下按表5-1對超速設置范圍開關進行設定;SW5置于ON;SPEED OVER電位器順時針方向轉動到最大。

4、通電,給14腳接插件的第3、4腳加入穩(wěn)定的報警頻率脈沖??捎赏ㄓ脙x器——信號發(fā)生器提供,如果系統(tǒng)允許,也可由發(fā)動機轉動到超速狀態(tài)后提供。

5、逆時針慢慢轉動SPEED OVER電位器,到報警燈亮時停止轉動,再順時針回調10度。

注∶SPEED OVER電位器為單圈電位器,一圈對應的頻率范圍不寬,因此很容易憑經驗設置。

 

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