电子调速器的参数整定

电子调速器的参数整定刘琦（江苏海事职业技术学院船舶与机电工程系，江苏南京211170）摘要：电子调速器因其优良的特性得到日益广泛的应用。很多场合下，由发动机操作人员参与调速器的参数整定工作也就势在必行。比较机械式和液压式调速器，电子调速器有其独特的地方，这使得操作人员在调速器出现一些小问题时往往不知所措。本文就快捷有效地整定调速器的漂移参数作以阐述，期望能为操作人员在工作中更好地维护发动机和调速器有所借鉴。关键词：电子调速器；参数；整定（补偿）图1电子调速器原理方框图1-执行器；2-柴油机；3-磁感应测速头；4-负荷；5-负荷传感器；6-速度传感器；7-速度设定电位器；8-放大，则放大器向执行器输出减油的信号，反之现代船舶动力装置中越来越多地使用电子调速器来实现主、辅机转速的控制。图（补偿）图1电子调速器原理方框图1-执行器；2-柴油机；3-磁感应测速头；4-负荷；5-负荷传感器；6-速度传感器；7-速度设定电位器；8-放大，则放大器向执行器输出减油的信号，反之调速器的基本特性电子调速器与机械和液压调速器相比有很多优点。它没有机械传动部分，也就不存在因机械连接而产生的响应滞后（主要是间隙引起的）和惯性引起的波幅大等问题。其动作灵敏，响应速度要比液压调速器快一至数倍，动静态精度很高。实际使用中，很多轮机管理人员对这种需进行信号转换的非机械连接式电子调速器原理还缺乏了解，以致于当调速器不能满意地稳速时，不能及时地对调速器的参数加以整定。更有甚者，往往将因电子调速器参数漂移造成的发动机工况失常归结为其它方面的原因，导致误修而浪费大量的精力。本人在工作中多次接触此类调速器，特别是对其参数修正有一些感性认识。调速器的调节主辅机配置的电子调速器的有关参数一般均由生产调速器的厂方预先设定，使用前需要调节的是调速器/执行器的油压及支撑调速器的球头。但在发动机或调速器经大修后，或者调速器本身部分元件老化都有可能造成某个（些）参数的漂移，使调速器与发动机的适配性变差时，往往就需要重新调试。电子调速发动机的参数调节内容分为两部分：一是发动机部分的调节，这包括气阀间隙、喷油泵定时及喷油泵拉杆控制调节等内容。二是电子调速器部分的调节，这主要有调速器/执行器的调节、分压器部分的调节和调速器/执行器辅助部分的调节。发动机部分的调节广大的机管人员已基本熟练掌握，本文仅就电子调速器部分的参数整定方法加以阐述。调节步骤实际中，在确信电子调速器本身初始整定值已漂移的情况下，通常可按下列步骤进行调节：1） 速度设定调节——当外部速度“平衡/频率”处在中间位置时，将分压器转速设定到额定值。2） 增益及稳定性调节——该项目的调节目的在于获得最佳的稳定初始移动响应，增加增益即可获得较快的瞬时响应。调节时，可在中间位置设定增益和稳定性，先将一个直流电压表接到标有执行器的端子上，顺时针增加增益（CW）得到一个不太稳定的工况，此时观察电压表的指针（指针会波动），然后任意方向调节“稳性”，直到获得所需的稳性。阶跃增加发动机载荷或冲击执行器来显示瞬时变化后的稳定情况，按要求重新调节“稳定”。如果一个瞬时变化后，通过“稳定”调节不能得到稳定，则要降低“增益”值，直到不稳定性呈慢慢的波动，再增加增益。这里要强调一下，最佳性能是在最大稳定顺时针位置用“增益”控制获得的，有些场合，为了保证在宽广的变化工况下获得满意的稳定性，就不得不稍稍降低增益。3） 怠速调节——发动机的怠速转速是通过“怠速”分压器控制的。打开怠速开关，发动机转速应该降低到由“怠速”分压器设定的转速，调节“怠速”旋钮，直到获得设定的怠速值（赫兹）。此时，要确保转速在执行器或发动机油量拉杆最小油量位置以上的范围内，否则就要对油量拉杆进行调节了。4） 过渡时间调节——要决定额定转速下最小过载时发动机令人满意的加速速率，就应调节过渡时间。目前还没有很有效的方法，实际中仍然采用试凑法。首先将“过渡时间”旋钮从顺时针满位开始再逆时针慢慢往回拨，直到设备的过渡时间达到要求值（经验数据一般在3~5S范围内）。5） 载荷增益调节——当发动机以单机组布置运行时，在全负荷期间，设定“载荷增益”控制，要求达到6〜9V。这时可在“载荷信号”插口处测量，选择一个较低的电压，并以该电压设定系统中其它设备。当发动机并网运行时，“载荷增益”分压器就不能顺时针调节，否则将引起该设备承载不足。调节时如果出现稳定性下降的情况，就应该及时降低设定值，并按降低后的设定值（电压信号）设定其它设备。实践证明，在系统动态特性极差的情况下，将设定值尽量降低到3V是很有必要的。需要说明的是，减少所有设备的载荷增益电压将减少载荷分配增益，这将导致载荷分配敏感性下降。6） 反速降调节——反速降调节是零件误差引起速降的反作用。在同步运行的情况下，将系统设定在空载额定转速，慢慢加载到100%载荷，再调节“反速降”使其回到空载转速。7） 速降调节——当需要以速降方式的控制操作时，应对“速降”分压器进行调节。速降通常用百分比表达，对于设定的转速，要使用单独的载荷具体操作如下：将“方式开关”设定到速降位置使工况处于空载额定转速。如果可能，应将载荷慢慢加到100%。调节“速降”分压器，使达到希望的转速。比如在50Hz运行时，全负荷47.5Hz就显示5%速降，如果只有50%的负荷，则48.5Hz就显示5%速降。要对一个大型汇流排中运行的系统设定速降时，可按下列步骤进行操作：对于非并网发动机，调节“额定转速分压器”先给定一个转速，设定在50Hz要求的速降百分比上（比如，5%速降要求升高转速到52.5Hz）标明分压器的位置，再回到50Hz。将“速降”分压器顺时针转到满位（最大速降），再将“方式”开关设定在“速降”位置。使发动机与汇流排同步，并将其并入线路。将“额定转速”分压器旋到第一步标定的位置。逆时针调节“速降”分压器，减少速降使其达到100%。调节中，如果负荷不能达到希望的100%，则“速降”分压器将不得不设定到希望的5%速降。比如，在5%速降时，一个50%载荷的速度设定就需要51.25Hz。8）调速器/执行器辅助部分的调节，主要项目有：调速器针阀设定——首先将速降设定到零，再开启针阀，使设备喘振（转速剧烈振荡）。将速降设定至零很有必要，因为速降的稳定作用不会允许调速器波动（只需松开设定螺钉即可使速降设定到零）。关闭针阀时应从底部逐渐关闭1/4〜1/2圈，直至速降刚刚确定，进一步关闭针阀超过需要值，待负荷变化后，机器会慢慢回到设定转速（此时不宜完全关闭针阀）。之后，实施一个人为干扰来观察机器速度的波动变化，操作时要保证机器回到稳定转速之前，只允许产生一个很小的过载或欠载。速度及速降调节——速降由内部调节，其值通常设定在3%〜4%范围。速度则由速度调节螺钉在外部调节。调速器球头至少应比电子调速器额定转速设定值高出约5%。顺时针转动速度调节螺钉可增加转速，逆时针转动则减少速度设定值。此时可模拟一个欠速工况，使端子轴移动到距离刻度盘上最大刻线差1°〜2°的位置。一般来说，在该点速降会因速降百分比的量值升高而升高，否则，就要重新调节速降支架。针阀及速降的调节往往需要反复若干次才能获得满意的结果，还有一点需要说明，每次调节速降时，原来设定的速度调节值必须重新设定。以上各项参数整定完毕之后，应全面检测调速器的性能，发现问题再个别进行修正。最后要将整定的结果记录在册，作好码刻，为以后的调整工作留下一个依据。结语电子调速器的参数整定过程是一项细致的工作，除了应对调速器的结构、操作原理熟悉之外，在调节时还要十分地耐心。随着电子调速器使用场合的普及，机管人员自行调节调速器参数的情况将是不可避免的。熟练掌握电子调速器参数整定的技能无疑会使自己在工作中更加主动。参考文献：李爱东•调速器故障分析[J].柴油机，2004,(1)：32〜33简学明•船舶轮机管理学[M].武汉：湖北科学技术出版社，1985.222~315⑶轮机工程手册[K]•北京：人民教育出版社，1993.(5)：400〜401ModulationofParametersforElectronicSpeedGovernorsLIUQi(JiangsuMartimeInstiute,Nanjing,Jiangsu)211170Abstract:Electronicspeedgovernorsarewidelyusedcontributingtotheiradvancedcharacteristics.Undermanycircumstancesitisimperativethattheengineoperatorsparticipateinthemodulationofthegovernors'parameters.Comparedwithmechanicalorhydraulicspeedgovernors,theelectronichavetheirownpeculiarity,whichmaycausetheoperatorsgetconfusedwhenfacingsomesmallproblems.Thisarticleillustratessomeeffectivewaystomodulatethegovernors'parameters,withwhicht