調(diào)速器的常見故障

電子調(diào)速器還能采用雙脈沖調(diào)節(jié)，將轉(zhuǎn)速變化信號和負載變化信號這樣兩種單脈沖信號疊加起來調(diào)節(jié)燃油量，也稱為頻載調(diào)速器。雙脈沖調(diào)速器能在負載一有變動而轉(zhuǎn)速尚未明顯變化之前就開始調(diào)節(jié)供油量，所以調(diào)節(jié)的精度很高，適用于對供電要求特別高的柴油發(fā)電機組。

一、類型1.全電子調(diào)速器信號監(jiān)測和執(zhí)行機構(gòu)均用電子式。多用于小型柴油機。2.電—液或電—氣調(diào)速器信號監(jiān)測采用電子式，而執(zhí)行機構(gòu)采用液壓式或氣力式。如DGS-8800數(shù)字式調(diào)速器其執(zhí)行機構(gòu)采用氣壓式。

3.液—電雙脈沖調(diào)速器

此種調(diào)速器在普通的液壓調(diào)速器上加裝電子式負載信號感應(yīng)裝置。當(dāng)它的電子部分發(fā)生故障時，可自動轉(zhuǎn)為液壓調(diào)速器工作。國產(chǎn)TYIY-40型調(diào)速器即為此類調(diào)速器。二、電子調(diào)速器的基本組成一般由轉(zhuǎn)速傳感器、雙控制器、執(zhí)行器和外圍的控制開關(guān)及調(diào)節(jié)電位器組成。速度控制單元是核心，輸出控制信號給執(zhí)行機構(gòu)。設(shè)定轉(zhuǎn)速值由電位計電壓值給出。執(zhí)行器的作用是根據(jù)控制信號對發(fā)動機的油門進行調(diào)節(jié)。常見的執(zhí)行器有電磁執(zhí)行器、電液執(zhí)行器和電氣執(zhí)行器。外圍的控制開關(guān)及調(diào)節(jié)電位器用來對調(diào)速器進行調(diào)整和控制。根據(jù)機組的需要，還可安裝各種附件，實現(xiàn)自動同步、負荷分配和故障報警保護等功能要求。

三、電子調(diào)速器的工作原理根據(jù)電子調(diào)速器的調(diào)節(jié)原理，電子調(diào)速器可分為單脈沖調(diào)速器和雙脈沖調(diào)速器。對于單脈沖調(diào)速器，只可進行轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，一般只用于單臺機組的調(diào)速系統(tǒng)。雙脈沖電子調(diào)速器的柴油機穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)速傳感器輸出電壓（負值）與設(shè)定轉(zhuǎn)速電壓信號（正值）相互抵消，速度控制單元輸出控制電壓信號為零。負荷突然增加，負荷傳感器的輸出電壓首先變化，此后轉(zhuǎn)速傳感器的輸出電壓升高，使速度控制單元輸出正值電壓信號，執(zhí)行機構(gòu)輸出軸向加油方向轉(zhuǎn)動，增加柴油機的循環(huán)供油量。四、典型電子調(diào)速器簡介1.WOODWARD

2301型屬于電一液調(diào)速器。測速傳感器采用磁電式；控制單元采用2301型電子控制器；控制機構(gòu)采用EG3P液壓執(zhí)行器。有單調(diào)頻型（單脈沖）和調(diào)頻調(diào)載型（雙脈沖）兩種。前者用于單機運行，其瞬時調(diào)速率一般在5～7%，穩(wěn)定時間ts在3～5s范圍內(nèi)；后者用于并聯(lián)運行機組，其瞬時調(diào)速率一般不大于2%，穩(wěn)定時間ts不大于1s。1）控制面板調(diào)節(jié)旋鈕（1）怠速調(diào)節(jié)旋鈕用于調(diào)節(jié)最低轉(zhuǎn)速（2）設(shè)定轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)旋鈕用于調(diào)節(jié)設(shè)定轉(zhuǎn)速（3）穩(wěn)定度調(diào)節(jié)旋鈕用于穩(wěn)定性調(diào)節(jié)（調(diào)穩(wěn)定調(diào)速率）（4）增益量調(diào)節(jié)旋鈕用于穩(wěn)定性調(diào)節(jié)（調(diào)機組加速時間）EG3P液壓執(zhí)行器2）EG3P液壓執(zhí)行器

在滑閥柱塞上有兩個作用力：其一，中央彈簧的向上彈簧力與復(fù)位彈簧的向下彈簧力，其合力方向始終向上而大小隨輸出軸的不同位置而不同；其二，由電磁線圈產(chǎn)生的電磁力，其方向始終向下而大小與輸出軸的轉(zhuǎn)角位置成正比。這兩種力的相互作用，決定了滑閥柱塞的移動方向。負荷增加，轉(zhuǎn)速降低，速度控制單元輸出正值電壓信號，電磁力增大，滑閥柱塞下移，輸出軸輸出加油信號。隨后滑閥柱塞上移提前復(fù)位，輸出軸固定在某一位置，柴油機又穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。2.DGS8800型數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)

由挪威NORCONTROL開發(fā)，用于低速機。主要由數(shù)字調(diào)速器單元（分成調(diào)節(jié)和執(zhí)行兩部分）、數(shù)字伺服單元（DSU）、測速傳感器、TRAFO001型變壓器、ELACT型電子執(zhí)行器、油門調(diào)節(jié)桿等組成。1.DGS8800e調(diào)速器的主要功能

DGS8800e不僅具有全制式液壓調(diào)速器的所有功能，而且能充分利用微機控制的靈活性，實現(xiàn)多種操作方式、精確的限制功能及故障自動顯示與報警，其功能的全面、強大和靈活是傳統(tǒng)調(diào)速器無法比擬的。（1）給定轉(zhuǎn)速指令處理接受駕駛臺或集控室送來的轉(zhuǎn)速指令信號；接收安保裝置SSU8810送來的故障減速或故障停車指令；實現(xiàn)轉(zhuǎn)速限制，包括最大車令轉(zhuǎn)速限制、臨界轉(zhuǎn)速自動避讓、軸帶發(fā)電機的最低轉(zhuǎn)速設(shè)定、SLOWDOWN轉(zhuǎn)速、系統(tǒng)出故障時的“替代轉(zhuǎn)速”等；實現(xiàn)速率限制和程序負荷控制；起動（正常起動、重起動）油量設(shè)定；操作方式和狀態(tài)切換。（2）主機轉(zhuǎn)速檢測采用低通濾波，濾除高頻噪聲信號；采用自適應(yīng)濾波，包括：通過數(shù)字陷波濾除由于個別氣缸未發(fā)火運行導(dǎo)致的特定低頻轉(zhuǎn)速噪聲信號；最大濾波轉(zhuǎn)速（約50%MCR）的自動開啟和關(guān)閉，即當(dāng)惡劣海況或有較大擾動發(fā)生時自動切除濾波功能。（3）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)屬于帶有前饋控制和PI（或PID）閉環(huán)定值控制的復(fù)合控制回路。具體包括：

PI和PID調(diào)節(jié)。正常情況下采用PI調(diào)節(jié)，惡劣海況下自動加入D調(diào)節(jié)。

前饋控制。實現(xiàn)燃油設(shè)定指令前饋，以提高系統(tǒng)的跟蹤速度和精度。

死區(qū)控制。在死區(qū)范圍（±2r/min）內(nèi)，調(diào)節(jié)器維持油門不變，以避免執(zhí)行器頻繁動作。

調(diào)節(jié)器增益特性控制（可變增益控制）。有兩套比例增益及積分時間，分別用于正常海況和惡劣海況。在惡劣海況方式下，積分時間是正常海況時的三倍，比例增益也變大。

主機延時估計器（ENGINEDELAYESTIMATE），這是DGS8800e調(diào)速器的一大特色。當(dāng)主機轉(zhuǎn)速指令較大時，不是按常規(guī)增益馬上開大油門，而是按主機的燃燒特性加大油門，這樣會產(chǎn)生一個延遲，從而使其盡量符合主機的燃燒性能要求。（4）燃油限制包括轉(zhuǎn)矩限制、掃氣壓力限制、手動最大燃油限制和零螺距油門限制（用于CPP系統(tǒng)）、轉(zhuǎn)速的非線性補償（螺旋槳特性補償）等。車令轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩限制、掃氣壓力限制、手動最大燃油限制等信號經(jīng)選小器選小后輸出，再經(jīng)補償及轉(zhuǎn)換處理，作為執(zhí)行器給定位置的信號。（5）執(zhí)行器包括：伺服控制回路的PI控制；輸出信號與伺服放大器的信號匹配（輸出標度變換）；監(jiān)視控制信號，在故障情況下鎖定執(zhí)行器。（6）其他主要功能

VIT控制。VIT的功能齊全，噴油定時不僅與主機的油門開度有關(guān)，還與平均指示壓力等多種因素有關(guān)。調(diào)速器輸出的4～20mA電流信號經(jīng)I/P轉(zhuǎn)換器變換成0.5～5bar氣信號，再用氣信號控制VIT機構(gòu)的機械動作。

LCDL（LoadChangeDependentLubrication）控制。這個功能主要是控制主機附加的氣缸潤滑，即隨著主機負荷的變化增加氣缸潤滑油。采集的信號送至MANB&W12K90MC-C操縱系統(tǒng)中的閥153。2.基本工作原理調(diào)節(jié)器對轉(zhuǎn)速輸入指令進行各種必要的處理后形成轉(zhuǎn)速指令值，對測量轉(zhuǎn)速信號進行濾波處理后形成實際轉(zhuǎn)速值，然后將兩者進行比較形成轉(zhuǎn)速偏差。裝置對轉(zhuǎn)速偏差進行包括死區(qū)控制、可變比例增益、可變積分增益等在內(nèi)的全面處理后，綜合轉(zhuǎn)速指令前饋控制信號，形成調(diào)節(jié)器輸出信號。調(diào)節(jié)器輸出信號和燃油限制信號（轉(zhuǎn)矩限制、掃氣壓力限制、手動最大油量限制等）經(jīng)選小器選小輸出，再經(jīng)執(zhí)行器位置非線性補償、轉(zhuǎn)速非線性補償后形成執(zhí)行器位置設(shè)定信號（油門設(shè)定信號）。

執(zhí)行器的位置偏差信號經(jīng)過PI運算處理后，進行信號的標度處理，形成伺服馬達的轉(zhuǎn)速指令信號。該信號經(jīng)伺服放大器DSU處理后，輸出調(diào)速脈沖驅(qū)動信號，控制三相伺服馬達轉(zhuǎn)動，帶動油門調(diào)節(jié)桿動作，調(diào)節(jié)油門齒條至所需的位置。3.DGS8800e調(diào)速器控制面板調(diào)速器有六種工作方式，此外還有若干個功能按鈕用來實現(xiàn)特殊功能。工作方式選擇、參數(shù)調(diào)整和系統(tǒng)試驗等操作主要在調(diào)速器面板上進行，分調(diào)節(jié)和執(zhí)行兩大部分。1）調(diào)節(jié)部分（REGULATOR）（1）MODE（工作方式指示）運行方式有六種，包括正常方式（NORMAL）、準備方式（IDLE）、直接供油方式（SETPOINT）、試驗方式（TEST）、校正方式（CALIBRATE）和自檢方式（SELFTEST）等，同一時刻只能采用一種方式工作。

車鐘手柄離開STOP位置，系統(tǒng)就自動進入正常方式，在這種方式下工作，系統(tǒng)處于正?？刂疲ò{駛臺遙控和集控室控制）狀態(tài)。準備方式又稱“空閑方式”或“STOP”方式。接通裝置的電源、車鐘手柄處于STOP位置時，便自動處于準備方式。在這種方式下，可以進行參數(shù)的監(jiān)視、修改、試驗和自檢。

直接供油方式（SETPOINT）又稱“設(shè)定值方式”或“直接燃油控制”方式。在這種方式下，調(diào)節(jié)器被旁通，車鐘手柄直接控制油門開度，即車鐘信號直接發(fā)送到執(zhí)行器。通常使車鐘的DEADSLOW檔對應(yīng)0%油門，F(xiàn)ULL檔（不是MAX檔）對應(yīng)100%油門。這種方式實際上是在比機旁舒適的地方，但能方便、快捷地進行應(yīng)急操縱，是一種降低功能的操縱。這種方式通常只用于測試執(zhí)行器的特性或在調(diào)節(jié)器出故障后使用。在這種控制模式下，各種燃油限制仍然起作用，所以主機不會超負荷，但是容易超速，所以在這種模式下的加/減速操車速度不能太快。

在試驗方式（TEST）下，系統(tǒng)的輸入值可以直接在面板上模擬設(shè)定。系統(tǒng)將對模擬的輸入信號作出和實際輸入信號相同的反映，并會出現(xiàn)報警。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，利用試驗方式可以分辨到底是外部傳感器還是系統(tǒng)內(nèi)部部件有問題。校正方式（CALIBRATE），在正常方式和準備方式下，都可轉(zhuǎn)入校正方式。自檢方式（SELFTEST）專門用來檢驗微機的存儲器狀況，只有在準備方式下才可進入，屬于離線檢驗。（2）STATUS（運行狀態(tài)指示）REGULATORON表示系統(tǒng)處于運行狀態(tài)，主機燃油在調(diào)節(jié)器控制之下。START表示主機在起動過程中，油門開度處于起動供油位置。STOP表示系統(tǒng)處于“主機停車”狀態(tài)。RPMLIMITON表示轉(zhuǎn)速設(shè)定值受到限制，如手動轉(zhuǎn)速限制、臨界轉(zhuǎn)速限制等。FUELLIMITON表示燃油調(diào)節(jié)輸出受到限制，諸如手動燃油限制、轉(zhuǎn)矩限制或掃氣壓力限制等，不能向主機供更多的油。OTHER顯示通過參數(shù)。（3）ALARM（報警指示）系統(tǒng)具有很強的故障監(jiān)視與報警功能，當(dāng)出現(xiàn)故障報警后，可以根據(jù)ALARM區(qū)域顯示的信息查找。LOWVOLTAGE燈亮?xí)r,表示+5V、+15V、-15V、+24V等四組電源中的任意一組電壓偏低，詳細信息可由適配卡上的LED予以指示。RPMDETECTFAIL表示轉(zhuǎn)速傳感器（測速系統(tǒng)）硬件故障，詳細信息可以由適配卡上的LED予以指示或通過參數(shù)OPCODEO16查找。IN-DATAERROR表示調(diào)節(jié)部分和執(zhí)行部分之間的通信有故障。SYSTEMINTEST系統(tǒng)處于TEST（試驗）或CALIBRATE（校正）方式。OTHER燈亮曾發(fā)生過報警，目前故障己消失但未復(fù)位，由于故障己消失，因而報警信號不送機艙集中監(jiān)視與報警系統(tǒng)。（4）CONTROLMODES（控制模式按鈕）在調(diào)速器面板左下角的“CONTROLMODES”區(qū)域里有三個控制按鈕，用來選擇特殊工況下的控制功能。每個按鈕都帶LED指示。三種特殊控制模式是恒定油量（CONSTANTFUEL）控制模式、惡劣海況（ROUGHSEA）控制模式和燃油設(shè)定值（FUELSETPOINT）直接控制模式。①恒定油量控制。這種控制模式可以在主機轉(zhuǎn)速偏差在預(yù)設(shè)的死區(qū)范圍內(nèi)時，維持燃油供油量恒定不變，以減少調(diào)速器的頻繁動作。在正常海況時，按下此按鈕，恒定供油量控制模式被激活。當(dāng)主機轉(zhuǎn)速偏差在預(yù)設(shè)的死區(qū)范圍內(nèi)時，調(diào)速器輸出不變，噴油泵燃油齒條的位置將不發(fā)生變化。DGS8800e系統(tǒng)默認的死區(qū)限值為±2r/min，死區(qū)越大，調(diào)速器工作越穩(wěn)定，但對主機轉(zhuǎn)速和船速的要求將越低；死區(qū)越小，調(diào)速器靈敏度越高，工作越不穩(wěn)定。②惡劣海況限制。在惡劣海況下，按下此按鈕，調(diào)速器將進入惡劣海況控制模式運行。該模式主要采取以下三大舉措：PI調(diào)節(jié)器的比例增益和積分時間按“惡劣海況增益值”工作，即略微減小比例增益并增大積分時間，以抑制因大風(fēng)浪使螺旋槳潛出而引起的主機轉(zhuǎn)速過大波動，提高穩(wěn)定性；引入微分（D）作用，以便在主機螺旋槳開始潛出或潛入水面時，調(diào)速器的微分作用給出一個超前調(diào)節(jié)，使主機轉(zhuǎn)速相對穩(wěn)定，不會因螺旋槳潛出或潛入引起主機轉(zhuǎn)速波動過大或飛車；如果在上述作用下仍出現(xiàn)超速的可能，系統(tǒng)還可以采取“預(yù)超速斷油”的辦法，來避免主機超速現(xiàn)象，即當(dāng)主機轉(zhuǎn)速接近“超速”轉(zhuǎn)速時，自動切斷燃油供給，使主機轉(zhuǎn)速下降。當(dāng)主機轉(zhuǎn)速下降到復(fù)位轉(zhuǎn)速時，恢復(fù)燃油供給，主機的轉(zhuǎn)速慢慢恢復(fù)到先前的轉(zhuǎn)速。③燃油設(shè)定值直接控制。（5）PARAMETER（參數(shù)顯示）在DGS8800e系統(tǒng)中，參數(shù)主要由操作碼、參數(shù)編碼、數(shù)值或狀態(tài)三部分組成，PARAMETER區(qū)的顯示器用于顯示參數(shù)編碼，DATAVALUE區(qū)的顯示器用于顯示參數(shù)數(shù)值或狀態(tài)。需要檢查參數(shù)時，在PARAMETERNO區(qū)通過DOWN或UP選擇相應(yīng)編號，NO顯示執(zhí)行器參數(shù)的編號，再到DATAVALUE區(qū)查看顯示該參數(shù)的具體數(shù)值或狀態(tài)。顯示參數(shù)1表示方式選擇，2表示設(shè)定轉(zhuǎn)速，3表示測量轉(zhuǎn)速，4表示一般信息，5表示掃氣壓力，6表示轉(zhuǎn)速限制，7表示燃油限制，8表示轉(zhuǎn)速死區(qū)，9表示其他狀態(tài)，10表示其他報警。（6）TEST（試驗按鈕）

TEST區(qū)域的5個按鈕用來模擬5種輸入信號，調(diào)節(jié)器將對模擬的輸入信號作出和實際輸入信號相同的反映。按下上排5個按鈕中的任何一個，就可直接從面板上模擬輸入一個信號。信號的大小用+、-按鈕進行增減，信號變化的快慢則用RATE按鈕進行選擇。通過選擇相應(yīng)的參數(shù)編號（如Parameter2），可以觀察參數(shù)的數(shù)值變化。操作時要注意：必須在較短時間內(nèi)按下相應(yīng)按鈕，當(dāng)按鈕上的LED閃亮?xí)r，就可以對選擇的參數(shù)進行調(diào)整。若長時間按下按鈕，會將參數(shù)復(fù)位恢復(fù)為初始值。被模擬的參數(shù)包括：CMD表示轉(zhuǎn)速指令輸入，RPM表示轉(zhuǎn)速測量值，PITCH表示螺距（僅對調(diào)距槳船舶），SCAV表示掃氣壓力，CAL表示校正。2）執(zhí)行器控制面板（ACTUATOR）執(zhí)行器與調(diào)節(jié)器在運行模式、轉(zhuǎn)換方法方面大致相同。（1）MODE（運行模式指示）NORMAL燈亮表示執(zhí)行器處于正常工作方式，實時處理輸入和輸出信號。IDLE燈亮表示執(zhí)行器處于“運行就緒”狀態(tài)（即處于準備方式）。TEST燈亮表