1.功能
這種速度控制器具有發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的電子功能。速度控制器可以探測(cè)到磁性速度感應(yīng)器的脈沖,將探測(cè)結(jié)果與速度控制器的設(shè)置點(diǎn)相比較,并為執(zhí)行器提供適當(dāng)?shù)碾娏鬏敵?,控制發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油系統(tǒng),其規(guī)格見表1。
各個(gè)裝置都有完整獨(dú)立的單元開關(guān),開關(guān)會(huì)在超速的條件下關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。在同步或者降速時(shí),速度控制器會(huì)很快做出反應(yīng)。適用于操作速度、怠速、超速關(guān)閉裝置、降速、跑偏、曲軸傾斜、啟動(dòng)燃料、速度坡的調(diào)節(jié)和兩種性能調(diào)節(jié)(增益和穩(wěn)定性)。所有的調(diào)節(jié)都可以從前蓋進(jìn)行。DWC-2000系列速度控制器的首要特征是發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)燃料和速度坡調(diào)節(jié)。這些特征的應(yīng)用會(huì)在減少發(fā)動(dòng)機(jī)排煙量的同時(shí)增加運(yùn)行速度。速度控制器還包括其他特征,例如,可調(diào)節(jié)降速和怠速操作、適用于多發(fā)動(dòng)機(jī)的裝置或者特殊裝備,以及防止執(zhí)行器電極反向、瞬間電壓和突然短路。設(shè)有內(nèi)置的電池電壓偏低、傳感器失靈和超速信號(hào),以實(shí)現(xiàn)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)。
發(fā)動(dòng)機(jī)速度信號(hào)通常是通過安裝在由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的接近鐵環(huán)齒輪齒上的磁性速度傳感器獲得。速度傳感器信號(hào)的頻率與發(fā)動(dòng)機(jī)的速度成比例。速度控制器將接收所有在速度控制器頻率范圍內(nèi)的[(1~7.5)kHz]與發(fā)動(dòng)機(jī)信號(hào)成比例的頻率。速度傳感器一般安裝在接近發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的鐵齒輪上,通常是發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)形齒輪。當(dāng)齒輪的齒經(jīng)過磁性傳感器時(shí),就產(chǎn)生了與發(fā)動(dòng)機(jī)速度成比例的信號(hào)。信號(hào)強(qiáng)度必須在信號(hào)放大器的范圍內(nèi)。需要1~120V RMS來保證設(shè)備按照預(yù)期正常運(yùn)轉(zhuǎn)。速度控制器在速度傳感器插入端(“C”&“D”)的輸入電阻是20kΩ,D端與內(nèi)部電池的負(fù)極相連,只連接屏蔽電纜的一端。
當(dāng)控制器接收到速度傳感器的信號(hào)時(shí),信號(hào)被放大并由內(nèi)部電路形成一個(gè)不變區(qū)域的脈沖。如果速度傳感監(jiān)視器沒有察覺速度傳感信號(hào),速度控制器的輸出電路將把所有通向執(zhí)行器的電流都切斷。
速度傳感器和速度調(diào)節(jié)控制的求和點(diǎn)是調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)控制部件的輸入。動(dòng)態(tài)控制電路,包括增益和穩(wěn)定性控制,具有控制功能,可以使多數(shù)類型的發(fā)動(dòng)機(jī)和燃料系統(tǒng)達(dá)到同步的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
速度控制單元電路受增益和穩(wěn)定性運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)的影響。調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靈敏度會(huì)隨著順時(shí)針方向的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行增益調(diào)節(jié)而增強(qiáng)。增益調(diào)節(jié)為33:1的非線性范圍。順時(shí)針進(jìn)行穩(wěn)定性調(diào)節(jié)時(shí),會(huì)增加調(diào)節(jié)系統(tǒng)的響應(yīng)速率,以配合各種發(fā)動(dòng)機(jī)的不同時(shí)間常數(shù)。速度控制系統(tǒng)是PID裝置,D部分可以根據(jù)需要更換。參看不穩(wěn)定性部分,在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)周期內(nèi),啟動(dòng)燃料可以從幾乎關(guān)閉調(diào)節(jié)到幾乎加滿的位置。發(fā)動(dòng)機(jī)一旦啟動(dòng),控制點(diǎn)就首先由怠速設(shè)置點(diǎn)和速度坡電路確定了。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)速度坡完成,發(fā)動(dòng)機(jī)將以正常的操作速度運(yùn)行。在預(yù)期的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行速度下,執(zhí)行器會(huì)產(chǎn)生足夠的電壓以維持預(yù)期的運(yùn)行速度,獨(dú)立加載(同步操作)。
執(zhí)行器輸出電流開關(guān)電路為執(zhí)行器的開動(dòng)提供電流。輸出晶體管以300Hz的頻率交替關(guān)閉、打開,這遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于執(zhí)行器的一般頻率,因此看不出開關(guān)的變化。開關(guān)輸出晶體管減少了內(nèi)部用于有效電壓控制的電量消耗。輸出電路可以在25℃條件下為24V DC的電池系統(tǒng)提供高達(dá)10A的持續(xù)電流。執(zhí)行器對(duì)平均電流做出反應(yīng),以定位發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料控制桿。
表1 規(guī)格
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標(biāo)準(zhǔn)操作過程中,速度控制器的性能是同步的。連接K端與L端時(shí),可選擇降速調(diào)節(jié)。降速調(diào)節(jié)百分比可隨降速調(diào)節(jié)器控制的改變而改變。連接G端和H端可降低降速范圍。
速度控制器有一些可增強(qiáng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的性能和保護(hù)特征。速度預(yù)期電路將發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)速度由過大減小到最少,或?qū)⒋罅控?fù)載應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的速度由過大減小到最少。
降速以4000Hz的速度傳感頻率和執(zhí)行電流為基準(zhǔn)。從無負(fù)載到滿負(fù)荷的電流變化范圍為1A。高速傳感信號(hào)的應(yīng)用會(huì)降低降速的百分比。詳見降速范圍操作說明以獲得更詳細(xì)信息。
防止串聯(lián)二極管的電壓逆轉(zhuǎn)。15A保險(xiǎn)絲裝于正極電池引線。
防止執(zhí)行器電流短路。關(guān)閉執(zhí)行器電流,短路問題解決后設(shè)備自動(dòng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
2.應(yīng)用和安裝信息
速度控制器表面粗糙足以安裝于操縱室、發(fā)動(dòng)機(jī)裝備外殼或高出發(fā)動(dòng)機(jī)20m的遠(yuǎn)程控制臺(tái)上。小心安裝發(fā)動(dòng)機(jī)控制器,垂直安裝以便速度控制器內(nèi)部沒有濃縮積聚。
3.配線
速度控制器的配線示意如圖1所示。從速度控制器的A、B、E和F端連接到電池和執(zhí)行器的配線應(yīng)該是16號(hào)的AWG(1.3m㎡)或更大號(hào)。長電纜要使用大號(hào)配線以減少電壓的損耗。在F端,即電源正極輸入端建議使用15A的保險(xiǎn)絲。所有的防護(hù)物都必須絕緣,以保證防護(hù)物的其他部分不會(huì)接觸發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)身。否則干擾的速度信號(hào)可能會(huì)進(jìn)入速度控制器。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí),調(diào)整磁性速度傳感器和環(huán)形齒輪齒之間的間隙。間隙不可小于0.020in(0.51mm)。通常,齒輪齒會(huì)達(dá)到理想的空氣間隙。磁性速度傳感器電壓在啟動(dòng)時(shí)至少達(dá)到V AC RMS。
圖1 速度控制器配線示意 |