摘要：康明斯柴油發(fā)電機(jī)組的電子調(diào)速器具有調(diào)速控制、最大電流限制與保護(hù)、穩(wěn)態(tài)調(diào)速率可調(diào)、高低速轉(zhuǎn)換、起動(dòng)油量限制、升速時(shí)間控制、自動(dòng)并機(jī)等功能。與普通其他國產(chǎn)調(diào)速器相比，其調(diào)速性能好，功能齊全，安裝維護(hù)方便，性能可靠。
1．主要技術(shù)參數(shù)
（1）控制器。
型號FSK-628D
電源電壓DC 24 V
工作電流<5A
轉(zhuǎn)速波動(dòng)率±0.25%
穩(wěn)態(tài)調(diào)速率0~5%
沖擊20 G
振動(dòng)500 Hz以下
環(huán)境溫度-30℃~+70℃
相對濕度<95%
（2）電磁執(zhí)行器。
型號ZD-200R
最大扭矩3 N.m
工作角度28°
最大電流5A
沖擊15 G
振動(dòng)500 Hz以下
環(huán)境溫度-45℃~+120℃
相對濕度<95%
（3）轉(zhuǎn)速傳感器。
輸出電壓2~18V
連接方式M16X1.5
M18X1.5
2．電子調(diào)速器的組成及功能
（1）組成結(jié)構(gòu)。
本電子調(diào)速器是由電磁執(zhí)行器、轉(zhuǎn)速傳感器和控制器三個(gè)主要部件組成的基本控制系統(tǒng)。
控制器。
控制器主要完成發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的檢測、執(zhí)行器的驅(qū)動(dòng)、齒桿位置的檢測，用以調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，完成速度調(diào)節(jié)功能。
轉(zhuǎn)速傳感器。
轉(zhuǎn)速傳感器為單線圈結(jié)構(gòu)的電磁傳感器，它固定在發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪齒圈或齒輪外緣。齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)切割磁力線產(chǎn)生脈沖電信號，發(fā)動(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)過一齒，產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號。
電磁執(zhí)行器。
控制器將從轉(zhuǎn)速傳感器采集到的發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)進(jìn)行分析處理，并向執(zhí)行器發(fā)出相應(yīng)的電流信號，通過執(zhí)行器使發(fā)動(dòng)機(jī)供油桿產(chǎn)生相應(yīng)的位移，來調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的工況。根據(jù)電流大小，齒桿穩(wěn)定在不同的供油位置上，切斷電流后，電磁力消失，復(fù)位彈簧將齒桿推回到斷油位置，噴油泵斷油，發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)。
（2）系統(tǒng)功能。
調(diào)速控制。調(diào)速控制采用閉環(huán)方式，可精確調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性可通過狀態(tài)開關(guān)選擇，動(dòng)態(tài)響應(yīng)可由內(nèi)部的增益和微分電位器調(diào)節(jié)。
高低速開關(guān)和轉(zhuǎn)速微調(diào)電位器。高低速開關(guān)用于低速控制與標(biāo)定轉(zhuǎn)速控制的切換。外接轉(zhuǎn)速微調(diào)電位器可精細(xì)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速偏差。
自動(dòng)停機(jī)保護(hù)。當(dāng)轉(zhuǎn)速傳感器發(fā)生故障，轉(zhuǎn)速反饋信號消失，或電源掉電時(shí)，該功能可使發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停機(jī)。
穩(wěn)態(tài)調(diào)速率可調(diào)?？刂破鞯姆€(wěn)態(tài)速率按要求可設(shè)置為可調(diào)與不可調(diào)。把端子10、11接通，調(diào)速率為可調(diào)。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)速降電位器，穩(wěn)態(tài)調(diào)速率增大。此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定轉(zhuǎn)速可能需要重新設(shè)定。
起動(dòng)油量限制。起動(dòng)油量隨發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)環(huán)境溫度而變化。通過調(diào)整起動(dòng)油量電位器，可調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)排煙至最佳，油量逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)減小，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)增大。
升速時(shí)間控制。調(diào)整該電位器可以控制發(fā)動(dòng)機(jī)從怠速至額定工作轉(zhuǎn)速的升速時(shí)間，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)增大，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)減小。
并機(jī)功能：
①端子13（端子7為地）接收來自負(fù)荷分配裝置、自動(dòng)同步器裝置和其他調(diào)速統(tǒng)輔助裝置的輸入信號。該裝置直接與端子13連接，其接線應(yīng)屏蔽。
②如果單獨(dú)使用自動(dòng)的同步裝置而不與負(fù)荷分配組件連接在一起時(shí)，端子13和14之間應(yīng)連接一個(gè)3MΩ的電阻器。這主要是為了在轉(zhuǎn)速控制裝置和同步裝置之間進(jìn)行電壓匹配。
③當(dāng)輔助裝置與端子13進(jìn)行接線連接時(shí)，轉(zhuǎn)速將會(huì)降低，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速必須重新設(shè)定。
3．系統(tǒng)安裝
（1）轉(zhuǎn)速傳感器。
轉(zhuǎn)速傳感器推薦安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)齒圈部位，傳感器與齒頂之間的間隙應(yīng)為0.4～0.8mm之間，安裝時(shí)可先將傳感器旋至齒頂，然后退出約12圈，再鎖緊螺母緊固即可。若無飛輪齒圈，也可利用其他傳感齒輪，但材質(zhì)必須為導(dǎo)磁材料，并要保證在發(fā)動(dòng)機(jī)工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，傳感器輸出頻率（每分鐘通過傳感器的齒數(shù)）不少于300 Hz。
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圖1 柴油機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器安裝示意圖 |
（2）電磁執(zhí)行器安裝尺寸，如圖2所示。（單位：mm）
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圖2 電磁執(zhí)行器安裝尺寸 |
（3）控制器。
控制器應(yīng)安裝在無強(qiáng)烈沖擊震動(dòng)及電磁干擾的防護(hù)箱內(nèi)，并需留有足的空間供安裝維護(hù)和散熱之用，其外殼需可靠接地。垂直安裝可防止水汽過多駐留。轉(zhuǎn)速控制器安裝尺寸，如圖3所示。
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圖4 轉(zhuǎn)速控制器的安裝尺寸 |
（4）電源。本調(diào)速器的工作電壓為直流24V，可利用發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電瓶或采用其他穩(wěn)壓電源供電，但要保證系統(tǒng)的峰值功耗和電壓波動(dòng)范圍滿足要求。當(dāng)采用起動(dòng)電瓶供電時(shí)，必須設(shè)置充電裝置以保證電瓶電量充足。在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，電瓶短時(shí)間的輸出電壓跌落不會(huì)影響調(diào)速器的正常工作。推薦采用24V電瓶供電。
輔助裝置電源。10V調(diào)節(jié)、終端14作為調(diào)速器系統(tǒng)輔助裝置的電源。可從此獲得20 mA的電流，接地端為7（注意：終端短路會(huì)損壞轉(zhuǎn)速控制裝置）。
4．初次起動(dòng)規(guī)程
（1）操作前須知。本調(diào)速器的控制盒有一排接線端子，其排列情況如圖4-75所示。
1、2端：電磁執(zhí)行器
3、4端：轉(zhuǎn)速傳感器
5、6端：24V電源
7、8端：短接時(shí)電源為12 V
7、9端：轉(zhuǎn)速微調(diào)電位器
10、11端：速降（閉合為可調(diào)）
7、12端：高低速轉(zhuǎn)換（閉合為怠速）
7、13端：輔助裝置輸入（自動(dòng)并機(jī)，7為地）
13、14端：10V輸出
1、6端：執(zhí)行器狀態(tài)檢測（閉合執(zhí)行器處于最大油量位置）
各端子接線示意圖如圖4-76所示。
FSK-628D調(diào)速器出廠調(diào)整狀態(tài)：
怠速1660 Hz
標(biāo)定轉(zhuǎn)速3125 Hz
請用戶根據(jù)不同機(jī)型的飛輪齒數(shù)按f＝nz60公式，換算相應(yīng)的轉(zhuǎn)數(shù)并重新設(shè)定高、低速電位器。
（2）安裝檢測。在發(fā)動(dòng)機(jī)安裝本調(diào)速器后的首次起動(dòng)前，應(yīng)進(jìn)行下列檢查：
①檢查電源電壓是否滿足要求。
②檢查執(zhí)行器安裝調(diào)試是否正確可靠（A.動(dòng)作應(yīng)靈活；B.執(zhí)行器處于斷油位置；C.各螺釘已緊固）。
③連線正確無誤。
（3）初次啟動(dòng)操作。在認(rèn)真檢查啟動(dòng)前必檢事項(xiàng)后，方可起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
①發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定狀態(tài)出廠時(shí)已調(diào)至合適位置，如不理想，可作適當(dāng)調(diào)整。
②將轉(zhuǎn)速微調(diào)電位器調(diào)至中間位置，高低速開關(guān)打在低速位置，方可起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。首先調(diào)節(jié)“微分”和“增益”電位器，使發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速工況穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，暖機(jī)數(shù)分鐘后將高低速開關(guān)撥至高速，使之逐漸升速至額定轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)“高速”電位器，達(dá)到所需的額定轉(zhuǎn)速，必要時(shí)調(diào)節(jié)“微分”和“增益”電位器以保證發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定。
③將高低速轉(zhuǎn)換開關(guān)置于低速位置，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降至怠速；關(guān)閉調(diào)速器電源開關(guān)，發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)迅速停機(jī)。
④參數(shù)調(diào)整。在低速狀態(tài)起動(dòng)后，若發(fā)動(dòng)機(jī)不穩(wěn)定，逆時(shí)針調(diào)整增益和微分電位器，直至發(fā)動(dòng)機(jī)處于穩(wěn)定狀態(tài)；若仍不穩(wěn)定，按狀態(tài)調(diào)整進(jìn)行操作；若還不穩(wěn)定，請與廠家聯(lián)系。
發(fā)動(dòng)機(jī)處于額定工作轉(zhuǎn)速及空負(fù)荷狀態(tài)時(shí)，可按下面所述調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)性能：
①順時(shí)針旋轉(zhuǎn)增益電位器直至出現(xiàn)不穩(wěn)定，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)增益電位器回到穩(wěn)定。
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（單機(jī)運(yùn)行時(shí)，把8、10、11、13、14端子空置）
②順時(shí)針旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性電位器直至出現(xiàn)不穩(wěn)定，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性電位器回到穩(wěn)定。起動(dòng)煙度調(diào)整：
①連接12和7，使發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速狀態(tài)。
②調(diào)整怠速至一個(gè)允許的低轉(zhuǎn)速。
③逆時(shí)針調(diào)整供油電位器，直至發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速開始下降。
④使發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)。
升速時(shí)間調(diào)整：
用戶可根據(jù)需要調(diào)整升速時(shí)間電位器，確定所需從低速升至額定轉(zhuǎn)速的時(shí)間。逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，時(shí)間縮短；順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，時(shí)間延長。工作狀態(tài)下可隨意調(diào)整。
5．故障判斷與處理
（1）常規(guī)故障。如果系統(tǒng)不能正常工作，按如下方法檢測：
①關(guān)閉電源開關(guān)，檢測電源電壓，若無電壓則檢測電源線是否連接可靠。用萬用表電阻擋檢查轉(zhuǎn)速傳感器是否斷開，正常電阻值應(yīng)為450Ω左右；檢查轉(zhuǎn)速傳感器到控制器的連接電纜是否斷開；轉(zhuǎn)速傳感器的安裝間隙是否在規(guī)定的范圍內(nèi)。
②用萬用表電阻擋檢查執(zhí)行器線圈，正常值為4Ω左右，檢查執(zhí)行器到控制器的連接電纜是否斷開。
③檢查執(zhí)行器是否運(yùn)動(dòng)靈活，以及噴油泵齒條是否動(dòng)作靈活。
（2）特殊故障處理方法如表41所列。
表41特殊故障處理方法
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現(xiàn) 象 |
可能的原因 |
處理方法 |
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發(fā)動(dòng)機(jī)不能起動(dòng) |
1．燃油管系內(nèi)存有空氣 |
排除管內(nèi)的空氣 |
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2．無轉(zhuǎn)速反饋信號 |
檢查轉(zhuǎn)速傳感器及電纜 |
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3．調(diào)速器電源不通或接反 |
檢查電源及接線 |
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4．齒桿卡死 |
重新安裝與調(diào)試 |
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5．調(diào)速器電流限制過低 |
適當(dāng)增大限制電流 |
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6．轉(zhuǎn)速設(shè)定太低 |
順時(shí)針旋轉(zhuǎn)低速電位器，以提高到怠速狀態(tài)。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)高速電位器，以使高速達(dá)到 |
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發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)超速 |
1．執(zhí)行器與發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)油機(jī)構(gòu)減油方 向不一致或二零點(diǎn)位置不匹配 |
檢查并重新安裝調(diào)整 |
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2．調(diào)速系統(tǒng)轉(zhuǎn)速設(shè)定過高 |
降低為設(shè)定轉(zhuǎn)速 |
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3．調(diào)速器電流限制過高 |
適當(dāng)減小限制電流 |
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4．控制器參數(shù)調(diào)整不當(dāng) |
適當(dāng)增大控制器的“增益”和“微分” |
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發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn) |
1．執(zhí)行器與齒條間傳動(dòng)桿系卡滯或 間隙大 |
檢查并重新安裝調(diào)整 |
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2．發(fā)動(dòng)機(jī)超載 |
降低發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載 |
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3．轉(zhuǎn)速傳感器安裝間隙過大 |
檢查并重新安裝調(diào)整 |
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4．控制器參數(shù)調(diào)整不當(dāng) |
重新調(diào)整 |
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5．屏蔽線連接不當(dāng) |
檢查屏蔽線是否連接正確可靠 |
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發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停機(jī) |
1．調(diào)速器電源中斷 |
檢查電源及連接電纜 |
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2．轉(zhuǎn)速反饋信號中斷 |
檢查傳感器及連接電纜 |
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3．轉(zhuǎn)速設(shè)定信號中斷 |
檢查轉(zhuǎn)速微調(diào)電位器及連接電纜 |
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4．執(zhí)行器電纜斷路或短路 |
檢查執(zhí)行器及電纜 |
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5．發(fā)動(dòng)機(jī)燃油供應(yīng)中斷 |
加燃油并排除管路空氣 |
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發(fā)動(dòng)機(jī)不能停機(jī) |
1．執(zhí)行器與發(fā)動(dòng)機(jī)油泵齒桿零點(diǎn)位 置不對 |
檢查并重新安裝調(diào)整 |
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2．齒桿調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)卡死 |
檢查并重新安裝調(diào)整 |
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系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)調(diào)速率不能調(diào)整 |
1．調(diào)速器處于“恒頻”狀態(tài) |
重新設(shè)置 |
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2．調(diào)油傳動(dòng)機(jī)構(gòu)卡死 |
檢查并重新調(diào)整或清洗噴油系統(tǒng) |
調(diào)速器在安裝、調(diào)試和使用過程中出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象，請參考表4-1處理。若檢查處理后故障仍未排除，且確認(rèn)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)無問題，請與康明斯發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)廠家聯(lián)系。不具備維修條件的用戶，請不要盲目拆修，以免擴(kuò)大故障。
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