调速器伍德沃德723调试方法.txt

Woodward电子调速器的调节

在我公司的船舶主机控制中大部分使用电子调速器而尤其以woodward为多。电子调速器的基本特性是没有机械传动部分不会存在因机械连接而产生的响应滞后和惯性引起的波动幅度大的问题。其作用灵敏响应速度快动静态精度高。在实际应用中由于调速器部件老化或断电时间长从而使调整点发生零点漂移但许多人对此了解不够不能对调速器进行整定从而限于被动。现在本人以woodward723为例对电子调速器的参数和调整做简单介绍并介绍工作中出现的故障二例。

当对woodward723进行调整时需用到woodward便携式编程器 图一所示。 10个数字键代表10个菜单每个菜单里有若干个可调参数。箭头建选中菜单和参数 turtle key慢速调节参数 rabbit key快速调节。在调节某个参数时进入相应的菜单找到该参数然后进行调节即可。

下面来了解一下主机调速器常用的调整参数的概念和所属菜单。

菜单1

1. 增益gain决定了调速器对转速偏差的响应程度。其值在轻载抑或空载状态下应使主机运转状态稳定。

2. 稳定性stability也即微分作用。补偿控制的延迟时间。在偏差刚发生是就能进行快速响应和偏差的变化速度成比例。其调整值应使偏差在规定时间内回零并且防止主机在出现偏差后能消除慢速游车和过度调节。

3. 补偿作用compensation即积分作用。消除偏差。使执行器的输出以及油门恒定。

4. 增益比率 gainratio指在稳态时的增益值和瞬态时的增益值之比。其大小和偏差的窗口宽度有关。在偏差在窗口宽度之外时调速器的增益值为原来的增益和增益比率的乘积。这样可以使主机在启动阶段转速不致过度的改变也可以在负荷改变时消减偏差出现的速度。在稳态时允许低增益值使主机运转更稳定。

5. 窗口宽度window width指正常运转情况下出现偏差的范围。在此点调速器自动转换到快速响应。这种转换是由将要到来的偏差控制的。在误差增大时能快速转换到高增益区在转速恢复或到零点时转换为低增益。

6. 增益坡度转换点gain slop breakpoint设定值为增益输出的百分比。高于他时增益开始沿坡度进行改变。

7. 增益坡度gainslop增益值随调速器的输出值进行改变的功能。当调速器的输出正比与负荷时可以作为负荷的变增益功能。此增益坡度可调并和增益转换点有关。以上概念图示详见图二

菜单3

1. 升速限制raise speedlimit设定值为最大转速参考的设定点。用来限制转速或负荷输入的最大值。通常设定为标定速度下的值。

2. 降速限制lower speed limit为最小转速参考值的设定点。用来

图1

限制转速或负荷的最小值

3. 怠速参考设定点。通常为启动转速。

菜单6

1. 怠速燃油限制idlefuel limit当输入为怠速信号值时调速器输出的电流占最大输出的百分比。一般设定为使主机能启动并且能使主机保持怠速下稳定运转。

2. 最大燃油限制 当输入为标定转速信号时调速器输出电流占最

图2

大输出百分比。最大输出一般为200 mA。一般最大燃油限制出的百分比稍高于这个值。

此外在菜单8中还提供了三种动力参数图可供选择。分别为线性非线性以及定参数。一般船舶选择为线性动力参数图。

通过以上的介绍我们对调速器的各主要参数有了一个初步的了解。当然 woodward调速器还有其他很多功能和参数就不能一一介绍了。下面来看一下调速器的调节步骤。

启动阶段的调节。

1. 将便携式的手动编程器和调速器的接口相连并检查系统确认系统工作正常。

2. 启动主机。

3. 稳定性调节若主机游车速度很快进入菜单一选中gain子菜单慢慢降低增益值直到主机转速稳定。若主机游车很慢则选中stability子菜单将其值提高然后观察主机的运转状况若还不足以稳定还需要慢慢降低增益值或者慢慢降低增益值的同时提高补偿积分作用。当主机在启动阶段转速稳定后调节结束。然后通过编程器上的save键对参数进行保存。

动力参数的调整

动力参数的调整是为了使主机在从最小速度/负荷到最大速度/负荷时尽可能的提高过程的稳定性。调整时先调节菜单一中的标准动力参数然后调节菜单二中的辅助动力参数。这二者的子菜单是一样的。

1. 无负荷调节。主机在无负荷状态下

慢慢提高增益知道主机变得不稳定开始波动。接着消减增益直到主机再此变得稳定。当达到主机运转状况可以接受的时候

进入菜单七记录下调速器输出的百分比此值和当前的增益值确定了增益坡度的转换点。将此值保存在调速器中。

2.低速低负荷调节。主机在低转速和低负荷条件下。 对我船来说对应与离合器合上时刻。

确认rated speed触点转换在maxium fuel limit位置。其转速可以通过机旁或遥控设定。

若主机执行器调节过头稍微消减增益值使主机运转正常执行器调节稳定。

若主机在设定值附近有阶段性的游车可能原因为

*gain 增益太大而stability 微分太小。消减增益的50%如原来的增益为0.02那么就消减为0.01.并稍微提高微分作用慢慢的使调速器动作正常。最后微分值应在1.0~~2.0之间。若其值超过2.0而调速器动作没有好转那么提高补偿积分设定点的50%然后继续上述调整知道调速器动作正常。

*若gain 增益太低.会出现较长时间的慢速游车。那么调速器可能工作在由窗口宽度window width决定的低增益区范围内。在这种情况下可以提高增益设定值来消除慢速游车。若执行器动作调节过头那么消减补偿compensation作用直到调节乐观。某些情况下补偿作用可以为零。如当主机不发火或主机工作在有周期性扰动的工况下.没有补偿作用可以使主机执行器不会过度调节。接着降低窗口宽度值使以上现象消失.

2. 定速满载调节

在改变主机转速或负载时若有过量偏差出现那么需要将调速器菜单一中的gain slop 增益坡度值增大。慢慢增大该值直到主机转速偏差趋于正常调速器工作也正常。若执行器过度调节再度出现则执行步骤4的操作完毕后再执行步骤3.若偏差出现后恢复时间过长那么慢慢消减stability 微分值同时提高增益值 直到现象消失。若出现慢速游车现象慢慢提高stability作用减小增益值。知道现象消失。

当转速或负载变化时调速器应能自动转换到高增益状态来使转速不至于大幅度下降。选中菜单一中的window width 窗口宽度子菜单对其值进行调节。提高或降低其值使之比在正常运转情况下出现的偏差值稍高一点点。那么当负载或转速变化时增益才能在高增益区工作。

增益比率gain ratio太高将会使电子调速器快速通过低增益区。窗口宽度幅度太小时会发生这种情况在某些情况下为了提高增益值往往通过消减窗口宽度来实现。 同时还要减小增益比率使调节更加稳定。这种调节应视情况而定。

上面的调节完成后将参数保存。若有必要重复一遍上述步骤。接下来以同样的方法对菜单二中的参数调节。

通过以上调节主机会在各种条件下进行稳定的运转。

通过对woodward723的学习可以对电子调速器有很大的认识收到举一反三成效。对其他类型的电子调速器也能做到触类旁通。在现在的机舱中 电子调速器应用越来越普及对其原理和参数概念的理解

是十分必要的在某些场合需要机舱人员对参数进行自行调节熟练掌握电子调速器的相关技能无疑使自己的工作更加主动。

在实际工作中 曾两次遇到过关于电子调速器的故障试分析之。故障1. 某船所用调速器为woodward723.在工作中主机运转中突然停车。机舱值班人员急忙通知驾驶台并告知轮机长。对主机进行重新启动后都没有成功。在启动时观察执行器油门拉杆没有动作。检查主机高压油泵齿条灵活性齿条动作灵活。说明停车汽缸没有动作。然后用万用表测量调速器的执行器输出端15 16 见图三无信号输出。测量输入端45 46也无信号输入。最后轮机人员判断是转速信号所在的接口板出现故障。找到该板在其上找到转速设定输出端测量后也没有信号。 由此判断该面板出现故障。 由于船上没有该面板的备件所以将调速器改为机械调速。过了一段时间后备件到船更换之试车发现主机运转不太稳定于是按照以上的调节步骤对电子调速器进行调节获得了满意的状况。

故障二。 主机不能启动。当时轮机人员检查了启动马达运转正常。燃油系统进行了放气操作并检查燃油管路管路也畅通。启动时观察执行器的油门拉杆有动作但动作似乎较小。对执行器的增压汽缸的气路进行检查气路畅通。 由此判断可能为调速器启动油门设定值较小。有可能是怠速燃油限制其作用。将转速设定旋钮顺时针向转速增大方向稍微旋转一点后起车主机正常启动。后来找个时间用便携式的编程器对电子调速器进行检查将怠速燃油限制的参数调大一点并保存。在试车后正常。