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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。
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圖1 S6700H康明斯電子調速器 |
一、技術參數
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環(huán) 境 ：
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工作環(huán)境溫度
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-40~80℃
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相對濕度
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95%
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輸入輸出：
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輸入電壓
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24VDC
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執(zhí)行器電流范圍
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可達10A
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速度傳感器信號
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1-20V
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特 性 ：
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額定頻率范圍
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1k~5kHZ
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頻率微調范圍
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超過±200HZ(外接5kΩ時)
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穩(wěn)態(tài)頻率帶
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<0.5%
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瞬態(tài)頻率偏差 突減
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<10%
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瞬態(tài)頻率偏差 突加
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>-7%
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頻率恢復時間
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<2S
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頻率降
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0-3%(第10、11腳短接時可調)
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溫度漂移
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±1%(最大)
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二、控制器調整電位器、開關和接線圖
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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)。
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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。
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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。
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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。
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OFF
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OFF
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ON
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ON
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OFF
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ON
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OFF
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ON
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3.5kHZ~4.1kHZ
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4.1kHZ~4.7kHZ
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4.7kHZ~5.5kHZ
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5.2kHZ~6.1kHZ
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（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。
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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。
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端子
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6米以下
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6米以上
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1-2接執(zhí)行器
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2.5mm²
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4.0 mm²
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3-4接速度傳感器
(3、4間最低運行信號為交流2.5V)
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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。
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5-6接電瓶(24V)
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2.5 mm²
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4.0 mm²
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7-9接轉速微調電位器
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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。
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7-12接開關(怠速額定轉換)
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10-11接開關(頻率降調整)
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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
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14接出(穩(wěn)定的10V電源輸出)
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FAULT IN
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ALARM
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為開關觸點輸出，最大可通過5A。 連線與負載大小有關。
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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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