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如何对康明斯发电机组柴油机电控系统进行故障诊断


如何对康明斯发电机组柴油机电控系统进行故障诊断
重庆康明斯柴油机厂生产配套的发电机组用柴油机的电控系统,由速度控制板、 超速板、 大底板及传感元件和执行元件等组成。当开启电源时,控制电源通过速度控制板控制执行器; 操作启动开关并启动柴油机时,控制电源一路使启动马达工作,另一路开启电磁阀打开燃油 开关,柴油机启动后,操作开关复位,启动马达控制电源,燃油电磁阀电源切断,此时,燃油电磁 阀另一路电源经超速控制板、高水温传感器、低油压传感器,使燃油电磁阀保持工作,致使柴 油机正常运行;执行器的控制依据速度传感器信号,由速度控制板,控制转速在设定的状态下 工作;当转速超速、 水温过高、 油压过低任一故障发生时,燃油电磁阀电源切断,柴油机因供油 中断而停机。

康明斯柴油机电控系统的故障诊断应分系统进行。因此,应在了解其各系统结构组成的 基础上分析、检测、判断及维修。 1 转速控制系统

转速控制系统由转速传感器、控制板、执行器等组成,其功能是控制机组转速、改善静 态性能、改进动态性能。转速控制系统有常开式和常闭式两种,但普通应用常闭式。 1.1 转速控制系统常见故障(以常闭式控制系统为例) (1)油泵不供油至使柴油机不能引爆启动; (2)启动后无怠速,当速度控制开关置怠速和运行位置时转速均高于 1700r/min以上, 调整无效; (3)因速度控制板调整不当造成单台机组或多台运行机组性能变化。 1.2 速度控制系统 故障检测方法开启控制箱电源开关,当有敏捷、清脆细小的 2 次响声时,速度控制系统基 本正常;若无响声则可能是速度控制板无输出或执行器锈蚀发卡。 (1)控制板的故障检测 在电源开关开启时,测量大底板A23A22 的直流电压,若电压高于 12V,表明控制板输出 正常。若U=0,则测量速度控制板插座B、C点电压,若U>12V,则控制板正常,应检查大底 板印刷电路是否开路;否则调速控制板故障,应更换控制板。

(2)执行器的故障检测 执行器线圈电阻为 7-10?,电感为 120mH,对地绝缘,静态测量各参数即可判断电器状况; 其机械状况当操作机组不易判断时,可外接 12V直接电源,通过其通断时响声状况来判断。 当 发卡阻塞和锈蚀时,可用专用工具卸下执行器清洗研磨(不得用金属磨料)修复,当无法修复时, 应予以更换。

当控制板无法控制正常输出失控时,则为执行器因磨损、间隙增大,产生漏油所致。在设 定怠速工作n<600r/min,转速升至 900~1700r/min,通常称无怠速,而在设定运行 状态时n=1500r/min左右,而实际转速在 1700r/min以下,且调速无效,则为上述原 因引起。因柴油发电机组工作在 1500r/min左右,故怠速状况影响不大,执行器可继续使 用;当漏油严重,转速过高时,但当加载 10%~15%时,转速下降能达到正常控制状态,执行器 也可继续使用;若转速升高很多直至超速保护而停机,则应更换执行器。 (3)转速传感器的检测当转速传感器信号过强时,速度控制系统转速不稳定,当信号过弱 无信号时,则易控制失灵引起超速。转速传感器线圈电阻为 300? 左右,工作时输出电压为 1.5~20VAC,否则传感器故障应予以更换。 转速传感器转速信号强度的调整:使传感器旋入,顶紧飞轮齿端,然后退出 1/2-3/4 圈后锁 紧。此时,传感器顶端与飞轮齿尖的间隙约为 0.7mm~1.1mm。旋入输出电压上升,旋出输 出电压则下降。 1.3 速度控制系统的调整

转速的调整一般易于进行。这里主要是调速率及增益的调整。 (1)调速率的调整调速率是指机组空载至额定负载时转速变化的速率。并车运行时,主并 机与待并机的调速率必须调整一致。同时,根据两台机组负载的分配情况进行微调,即重载机 组其电位器顺向微调或轻载机组其电信器反向微调,使所并机组功率分配均匀。调速率可调 范围为 0%~50%,顺调调速特性较软,逆调调速特性较硬。 (2)增益的调整增益是调整转速控制对柴油机供油的反应速度。顺轴调整反应快,但过快 了机组发电要发生抖动或放炮,逆轴调整则反应慢,机组运行平稳。 并车工作时,若增益调整不 适,机组有抢时间现象,运行不稳定。增益的调整范围;单机运行一般应在 10%~80%范围内 调整,并机应在 30%~40%范围内调整。

2 报警保护部分 报警保护部分主要是超速板、高水温、低油压传感器等。超速板工作原理框图如图 3 所示。 当转速传感器接收到柴油机转速信号,经频率电压———变换器(F/V)转换成相应电流,经A BCD电阻产生电压,并与设定电位器(CW)比较在相应转速上,继电器动作,发出灯指示继 电器触点供外电路使用。

超速电位器CW装在超速板下方,如机组经常出现超速报警而动作,而实际上并非故障, 正向调整少许,即可解决。超速设定一般在 1725r/min(50Hz机组)。 超速板一旦产生故障,测量大底板A7-A12 将无电压(正常运行时其电压为 24V),此时, 可将超速控制继电器接点跨接,即将大底板A5 与A7 连接,此时,电控超速保护不起作用,但 机组能正常工作,以便修复超速板。 低油压传感器为常闭触点,而高水温为常开触点,故通过测 量即可判断其故障。 3 仪表指示部分

仪表指示部分主要是油压、 温度传感器及仪表。 传感器状况可通过下表中参考测量对照 即可判断是否正常,否则应予以更换;而仪表均为正交线圈型各自参数基本相同,只是偏转特 性有所差异。

上述概要地讨论了康明斯(重康)发电机组柴油机电控系统故障诊断及处理的方法,这些 只是日常维护检测所必需内容,其目的只是为了能正确运用该型机组。如有不妥,请同行指 正。


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