摘要： 电子调速系统是柴油发电机速度调节系统，其主要任务是保持柴油发电机转速在设定转速运转。与机械调速的不同之处在于电子调速能够通过控制单元来“感受”实际转速与设定转速的不同，将此差值变换传给执行单元来调节燃油流量，从而增加或降低柴油发电机转速，使之保持在设定值速度运行。康明斯公司在本文中重点介绍了两款柴油发电机电子调速器的调整方法，分别为美国GAC系列调速板和康明斯EFC系列调速板。本文围绕GAC调速板调整法、EFC调速板调整法及调速器与喷油泵的同步调整三个方面，系统阐述ESD5500系列调速板的怠速、运行速度、增益、稳定性、转速降、启动燃油与速度缓冲等调节功能，详细介绍EFC远程模块的增益、转速降、怠速与高怠速控制调整方法，并从高速启动作用点与低速启动作用点两个方面说明调速器与喷油泵的同步调整方法，为柴油发电机电子调速系统的调试与运行提供技术参考。
一、GAC调速板调整法
ESD5500系列调速板主要用于东风康明斯发动机公司生产的产品，包含ESD5100系列调速板的所有特性，另外，ESD5500系列还具有柴油发电机燃油供给控制，从而消除过量燃油，降低了排烟浓度，提高了环保效益。ESD5500系列与ESD5100系列的一点区别是：怠速选择开关的连接端子，ESD5500系列是“M”和“G”，ESD5100系列是“M”和“L”。其外观如图1所示，调节旋钮功能如图2所示。
1. 调速板基本功能
电子速度控制器（调速板）的基本功能是比较输入转速信号与设定值，然后将校正或不变的指令传输给执行器。调速板有以下调节功能，只须将黑色圆胶盖打开即可进行调节：
2. 调节怠速转速“IDLE”
（1）操作方法：把端子“G”和“M”短接，调节电位器，调节频率范围在1200-4100HZ之间。
（2）调节方向：顺时针调节电位器将增加怠速转速。
（3）应用场合：怠速调节用于机组启动后暖机与低负荷运行阶段。
3. 运行速度调节“SPEED”
（1）频率范围：频率调节范围在100-6000HZ。
（2）调节方向：顺时针调节将增加柴油发电机转速。
（3）频率来源：上面的调节频率来自电磁传感器（转速传感器），频率值取决于柴油发电机飞轮齿数和柴油发电机转速。
（4）计算公式：即：频率值=柴油发电机转速（r/s）×柴油发电机飞轮齿数。
（5）计算示例：例：CUMMINS NTA855-G1柴油发电机齿数是118，转速在1500r/min(25r/s)：25×118=2950HZ。
（6）注意事项：注：不同型号调速板各电位器排列位置略有不同，请以标识为准。
4. 增益调节“GAIN”
（1）基本功能：转速的灵敏度是通过调节“GAIN”电位器实现的，顺时针调节将使灵敏度增加。
（2）调整方法：
① 顺时针调节“GAIN”电位器，直到柴油发电机出现抖动，再旋回1/8圈；
② 当调整灵敏度时频率可能会有很小的变化，这个变化可通过调整“SPEED”电位器来调整。
（3）调整意义：增益调节用于匹配调速系统与执行器的响应特性，增益过高会引起振荡，过低则响应迟缓。
5. 稳定性控制“STABILITY”
（1）基本功能：速度调节时间常数是通过调节“STABILITY”电位器实现的。时间常数即负载发生变化后恢复到柴油发电机额定转速所需要的时间。
（2）调节方向：顺时针调节“STABILITY”会缩短负载变化后系统的恢复时间；逆时针调节则使恢复时间加长。
（3）调整意义：稳定性控制用于抑制转速波动，使机组在负载变化后快速恢复稳定运行。
6. 转速降操作“DROOP”
（1）基本功能：顺时针旋转“DROOP”（转速降）调节器，转速降值将增加。
（2）调节效果：当处于降落状态时，柴油发电机速度将随负载的增加而降低；短接“G”和“H”可提高转速。
（3）应用场合：转速降特性用于并联运行的发电机组，实现无功功率的合理分配。
7. 启动燃油调节“STARTING FUEL”
（1）调节方向：顺时针调节“STARTING FUEL”电位器，柴油发电机启动过程中的燃油流量将增大。
（2）极限状态：顺时针调节至最大，启动过程中的燃油将不受限制，执行器动作至最大；逆时针调至最小，启动过程中燃油将非常小或为零。
（3）调整意义：启动燃油调节用于控制机组启动时的供油量，避免启动冒黑烟或启动困难。
8. 速度缓冲调节“SPEED RAMPING”
（1）调节方向：顺时针调节“SPEED RAMPING”电位器，柴油发电机转速加速度减慢。
（2）调节范围：加速时间最长可调到20秒。
（3）调整意义：速度缓冲调节用于控制机组从怠速升至额定转速的过渡时间，避免加速过快造成机械冲击。
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图1 ESD5500电子调速板示意图 |
图2 ESD5500电子调速板调整旋钮指示图 |
二、EFC调速板调整法（单机调速）
EFC远程模块用于PT（G）型燃油系统中，适用于重庆康明斯发动机有限公司生产的N、K系列柴油发动机。有常开和常闭二种系统。3044196用于500KW以下的常闭发电机组，3098693或3062322用于500KW以上的常闭发电机组，3037359用于300KW以下常开发电机组。
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1. 调速控制器安装位置 仪表板上安装的调速控制器的调正：仪表板上安装的调速控制器有四个电位计、供进行系统调正用。这些电位计装在控制器上。控制器是装在柴油发电机仪表板内，或者装在发电机控制板内。 |
电子调速器位置图 |
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2. 安装注意事项 （1）远程控制器：当装双轴承或单轴承发电机，并在挠性板和轴之间有挠性传动时（如装kohler4T10发电机，型号230R02、250R02和275R02），则采用远程控制器。 （2）搭接线：如果在增益调正之后，柴油发电机工作不稳定，就在端子A和B之间，装一个搭接线。 |
电子调速器AB端子搭接线图 |
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3. 增益控制调整 （1）基本功能：增益控制调正旋钮是只转一圈的电位计，它用来调正调速器的灵敏度。 （2）调节方向：电位计表盘顺时针方向转动就缩短调速器对负荷的反应时间。 （3）调整意义：增益调节用于匹配调速系统与执行器的响应特性，增益过高会引起振荡，过低则响应迟缓。 |
电子调速器增益控制调整旋钮 |
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4. 转速降控制调整 （1）基本功能：转速降控制旋钮是一个只转一圈的电位计，可以调到0%（同步）到5%的转速降。 （2）调节方向：反时针方向转动将减少转速降。 （3）应用场合：转速降特性用于并联运行的发电机组，实现无功功率的合理分配。 （4）转速降公式：关于转速降参考词汇表。 |
电子调速器速度降控制旋钮 |
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5. 怠速控制调整 （1）基本功能：怠速控制调正旋钮是一个可以转20圈的电位计，用来调正怠速。 （2）调节方向：顺时针转动将增加怠速转速。 （3）调整意义：怠速调节用于机组启动后暖机与低负荷运行阶段。 |
电子调速器速度降曲线图 |
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6. 高怠速控制调整 （1）基本功能：高怠速是一个可以转动20圈的电位计，用来调正所需要的无负荷调速转速。 （2）调节方向：顺时针转动将增加最大空车转速。 （3）调整意义：高怠速调节用于设定机组额定转速，保证机组在额定频率下运行。 |
电子调速器怠速控制调整旋钮 |
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7. 怠速-运行开关 怠速-运行开关，位于柴油发电机仪表板上，上下扳动，可以选择怠速或运行。 |
电子调速器高怠速控制调整旋钮 |
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8. 转速调整电位计 在柴油发电机仪表板上，也有一个转速调正电位计，它用于微调转速，这种微调是在高怠速，转速降和增益调正好之后进行的。 |
电子调速器端子接线图 |
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9. 调速器控制线路 （1）测量注意事项：注意：要测量柴油发电机控制板的线路板接线端窄条上的电压，不要测最控制器本身接线端的电压。 （2）短路风险：如果在控制器本身接线端上造成两端短路，那么这可能损坏控制线路。 |
电子调速器测试错误方法 |
三、调速器与喷油泵的同步调整
电子调速器决定其转速高低(由转速传感器检测转速值)。比如是1500RPM时调速板输出一个电压给EFC执行器去调节油量，当转速低时调速板加大电压使执行器开口加大增加油量从而提高转速，相反转速高时调速板输出电压减小，使油量减小降低转速。
1. 调速器与喷油泵同步调整的基本原理
（1）调速器控制逻辑：电子调速器通过转速传感器检测柴油发电机实际转速，并与设定转速进行比较，根据偏差输出控制电压至EFC执行器。
（2）执行器调节过程：当实际转速低于设定转速时，调速板增大输出电压，使执行器开口加大，增加供油量，从而提高转速；当实际转速高于设定转速时，调速板减小输出电压，使执行器开口减小，减少供油量，从而降低转速。
（3）同步调整目的：调速器与喷油泵的同步调整，旨在使调速器输出控制信号与喷油泵供油特性相匹配，保证机组在设定转速下稳定运行。
（4）同步调整意义：若调速器与喷油泵不同步，可能导致机组转速波动、加载困难或超速报警，因此同步调整是电子调速系统调试的重要环节。
2. 高速启动作用点的调试
（1）调试准备：启动试验台，使喷油泵转速由低到高逐渐接近额定转速。
（2）调试方法：并将喷油泵操纵臂推至最大供油位置，然后缓慢增加喷油泵转速，同时注意观察供油调节齿杆位置的变化情况。
（3）判断标准：当供油调节齿杆开始向减少供油方向移动时的转速，即为高速启动作用点的转速。
（4）调试意义：高速启动作用点反映了调速器在高速工况下开始介入调速的转速，该转速应与机组额定转速相匹配。
（5）注意事项：调试过程中应缓慢增加转速，避免转速突变导致齿杆动作不准确。
3. 低速启动作用点的调试
（1）调试准备：启动试验台，使喷油泵在低于怠速转速下运转。
（2）调试方法：然后缓慢转动操纵臂，当喷油泵刚刚开始供油时，固定操纵臂，并逐渐提高喷油泵转速，同时注意观察供油调节齿杆位置变化情况。
（3）判断标准：当供油调节齿杆开始向减少供油方向移动时的转速，即为低速启动作用点的转速，其值不得高于怠速转速规定值。
（4）调试意义：低速启动作用点反映了调速器在低速工况下开始介入调速的转速，该转速应与机组怠速转速相匹配。
（5）注意事项：若低速启动作用点转速高于怠速规定值，可能导致机组怠速不稳或无法正常启动，应重新调整。
4. 同步调整的操作步骤
（1）第一步：将调速器增益、稳定性、转速降等电位器预调至中间位置。
（2）第二步：启动试验台，按高速启动作用点调试方法测定高速作用点转速。
（3）第三步：按低速启动作用点调试方法测定低速作用点转速。
（4）第四步：根据测定结果，调整调速器相关电位器，使高速与低速启动作用点满足规定要求。
（5）第五步：复测高速与低速启动作用点，确认调整后机组在设定转速下稳定运行。
5. 同步调整的注意事项
（1）测量位置：测量电压时应测量柴油发电机控制板的线路板接线端窄条上的电压，不要测量控制器本身接线端的电压。
（2）短路风险：如果在控制器本身接线端上造成两端短路，可能损坏控制线路。
（3）调整顺序：同步调整应在增益、稳定性、转速降等电位器调整完成后进行，避免反复调整。
（4）记录归档：同步调整过程与结果应记录归档，便于后续跟踪与追溯。
6. 双转速机组的同步调整
（1）双转速设置：如果你配置的柴油发电机存在1500r/min和1800r/min的两种转速，那么默认设置为1800r/min。
（2）1500r/min调整：当发电机组的目标运行转速为1500r/min时，操作者需要逆时针调整该电位计3~5圈，否则可能引起超速报警停机。
（3）调整验证：调整后应启动机组验证转速是否稳定在1500r/min，确认无超速报警。
（4）注意事项：双转速机组调整时应确认调速板型号与机组匹配，避免因型号不符导致调整失效。
总结
电子调速器用于设置康明斯柴油发电机在负载变化时速度调节量的快慢，对柴油发电机稳定性有明显影响。GAC调速板通过怠速、运行速度、增益、稳定性、转速降、启动燃油与速度缓冲等电位器实现调速控制；EFC调速板通过增益、转速降、怠速与高怠速等电位器实现调速控制。对于常闭式执行器，顺时针转动将减小反应灵敏度，逆时针转动将增大反应灵敏度，个别情况下与转速降电位器对应调节，可使柴油发电机工作更加稳定。调速器与喷油泵的同步调整是保证电子调速系统正常工作的关键环节，通过高速启动作用点与低速启动作用点的调试，可使调速器输出控制信号与喷油泵供油特性相匹配，确保机组在设定转速下稳定运行。双转速机组调整时应确认调速板型号与机组匹配，当目标转速为1500r/min时需逆时针调整电位计3~5圈，否则可能引起超速报警停机。唯有准确调整、规范操作，方能保障柴油发电机电子调速系统长期稳定运行。
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