cummins电子调速器作业机理与事故实例

　　摘要：cummins柴发机组具体由康明斯柴油发电机，斯坦福无刷同步发电机和PCC3.3监控系统等部分组成。本文以选择了以ESD5500E型电子调速控制界面（以下简称电子调速板）为核心的电子调速机构为例，该电子调速板具有瞬时转速变化小、调速精度高等优势。在介绍其工作机理的基础上，对一例非易见故障进行了剖析，供同行参考。

　　      电子调速系统主要由电子速度控制器、直流比例电磁铁、控制继电器和转速探头等部分组成，接线所示。速度探头装配在飞轮壳上，主要由永久磁铁和线所示。因为齿顶和齿谷与探头下端的间隙不一样，飞轮旋转时，通过线圈的磁通量产生变化，线圈上就会产生一个频率与飞轮速度成正比的正弦信号，电子调速机构就是根据该信号来调节柴油发电机的速度。

　　      飞轮旋转时，转速传感器感应产生的正弦信号经频率电压变换后转换成与柴油发电机速度相对应的电压信号U∫，该信号与设定的速度信号Ure∫，进行比较，得到的误差信号△U经判定和前向调整放大后，电子速度控制器就会输出相应驱动电流Ic，至直流比例电磁铁的线圈，衔铁在电磁力的用途下动作，再通过转轴切换成杠杆机构的拉力，最终将喷油器中的油量控制齿杆稳定在与设定转速对应的位置（此时驱动电流I.出现的电磁力与直流比例电磁铁内部复位弹簧的张力保持平衡）。

　　      当柴发机组所带负荷加重时，速度随之下降，U∫减轻，△U升高，Ic就会增大，直流比例电磁铁中的衔铁通过杠杆机构将油量控制齿杆向增加油量的方向拉动，转速就会升高至设定值（电磁力与复位弹簧的张力达到新的平衡）；而负载减小，速度升高时（△U为负值），Ic就会减轻，此时油量控制齿杆在复位弹簧的用途下向减油方向运动，最终使转速稳定在设定值。如果电子调速器没有测量到转速探头的反馈信号，驱动电流Ic为零，油量控制齿杆在复位弹簧的作用下被拉至停机位置。

　　      电子调速控制界面可以进行柴油发电机起动时的供油量、速度控制的稳定度和响应速度、怠速的整定等方面的调整，提高了柴油发电机的经济性和动力性。

　　图1  柴油发电机电子调速系统接线  柴油发电机速度探头构成图

　　      某部一台发电机组空载全速运行时作业正常，实载运行时也正常，但卸掉负载后，发生频率忽快忽慢的损坏情形，此时调节电子调速板不起用途，通过紧固各接线端子后重新开机和更换电子调速器也没有清除问题。

　　      导致频率不正常的事故部位具体有燃油装置和电子调速装置等方面，因为该发电机组空载和实载运转时工作正常，而且转速探头工作正常，因此基本解除了燃油系统的事故上饶康明斯发电机。另外，替换新的电子速度控制器后故障依旧，于是电子调速板也没有事故。

　　      仔细察看发现，直流比例电磁铁中的复位弹簧的上端断了一截（约为其长度的1/10）。由电子调速板的作业原理可知，衔铁的运动行程直接决定供油量。因为复位弹簧始终处于压缩状态，断了一截后，张力减少，对于相同电磁力而言，衔铁的实际运动行程变长了。发电机组空载全速以及实载运转时昆明康明斯发电机，电磁铁的吸力较大，衔铁的运动行程较长，弹簧减少的张力对其危害很小，因此速度基础稳定；而卸掉负载后，衔铁受到的电磁吸力迅速减少，而衔铁复位的响应时间增长，从而使电磁吸力与弹簧张力的平衡关系被破坏，致使衔铁上下波动较大，故而发生本例中的故障情形。对于不一样发电机组，由于电子调速板、直流比例电磁铁等部件的性能差异，弹簧断了后，发生的故障现象可能不尽相同，而弹簧折断的程度也会导致不一样的事故。

　　      查看另外三台同型号发电机组的直流比例电磁铁时，未发现有裂纹或异样状况。因为四台发电机组是同时配发的，而且工作时间基础相同，故而基础清除了弹簧的材料和加工工艺等问题。进一步严查故障的弹簧时发现，断裂处周围有钳子夹过的痕迹。从断口处的颜色也可以看出弹簧不是突然断裂的。因此，初步判断是由于安装时用钳子夹过弹簧，造成弹簧外表有剪切伤，磨耗后的弹簧的疲劳寿命大幅度减小。在弹簧的工作过程中，致使其外表损坏处应力集中，当集中的应力大于材料所承受的极限应力时，弹簧产生疲劳裂纹，最终出现早期疲劳断裂。

　　      通过以上剖析，替换弹簧后问题得到排除。 

　　 （1）通常状况下，直流比例电磁铁的复位弹簧是不允许解体的。如果确需更替，在装配时应注意方法，避免其受到“硬伤”。

　　（4）转速探头的安装不当会引起探头故障或者发电机组无法起动。其安装流程如下：首先用盘车工具将飞轮转至齿顶正对探头装配孔的中间位置，然后用手将传感器拧入安装孔（禁止用扳手），直到传感器底部碰到齿顶；再反转1/2～3/4圈后用扳手将其固定，再用锁紧螺母锁紧。另外，为了防止干扰，应防范强磁场靠近速度探头。 

　　     当电子调速装置发生事故时，发电机组可能发生无法起动，频率不稳，自动停机，甚至超速等事故，从而严重危害用电装置以及发电机组的正常作业和安全。因此，在平日作业中应加强对该机构的验看和维护三亚康明斯发电机。----------------

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