从工作原理出发进一步排查康明斯发电机组电子调速系统故障

导读：某部一台柴油发电机组空载全速运行时工作正常，带载运行时也正常，但缷掉负载后，出现转速不稳的故障现象，此时调整电子调速器不起作用，通过紧固各接线端子后重新开机和更换电子调速器也没有解决问题。电子调速系统在发生故障后，自诊断系统会记录大概发生的位置和状况，但是具体的故障发生部位还是要维修人员或者用户自己去检测，那么在故障发生时，如何快速准确地发现故障所在十分重要，本文主要就是进行了这方面的研究，研究的对象选取了较为典型的康明斯柴油发电机电子调速器。从电子调速系统的工作原理出发，总结一些可能会发生的故障原因，帮助维修人员或用户进行排查。

随着电子调速系统在生活中的广泛应用，如何快速判断电子调速系统的故障并且对故障进行处理越来越受人们的关注。这里的电子调速系统主要就是指柴油发电机组的，一般来说，电子调速系统是由运算及指令、信息接收、执行操作、系统保护，电源接触等几个环节来控制的，主要的控制设备是电子调速器。康明斯柴油发动机电子调速系统故障排查电子调速系统核心是电子调速器，电子调速器主要通过单相电机运行进行工作，工作原理主要是通过改变接入绕组的电阻和电容等来调节电机的转速，速度的高低对电源供电功率的输出不产生影响，因此这不是一种比较节能的调速方法，但康明斯柴油发电机的电子调速系统却有自动化高，操作复杂的特点。这对故障的排查也出了很高的要求，要快速她进行故障排查研究，就要充分了解电子调速系统的工作特点，进行故障研究诊断。

故障原因及分析：引起转速不稳的故障部位主要有燃油系统和电子调速系统等方面，由于该机组空载和带载运行时工作正常，而且转速传感器工作正常，因此基本排除了燃油系统的故障。另外，更换新的电子调速器后故障依旧，所以电子调速器也没有故障。仔细检查发现，直流比例电磁铁中的复位弹簧的上端断了一截(约为其长度的1/10)。

由电子调速器的工作原理可知，衔铁的运动行程直接决定供油量。由于复位弹簧始终处于压缩状态，断了一截后，张力减小，对于相同电磁力而言，衔铁的实际运动行程变长了。机组空载全速以及带载运行时，电磁铁的吸力较大，衔铁的运动行程较长，弹簧减小的张力对其影响很小，因此转速基本稳定;而卸掉负载后，衔铁受到的电磁吸力迅速减小，而衔铁复位的响应时间延长，从而使电磁吸力与弹簧张力的平衡关系被破坏，导致衔铁上下波动较大，所以出现本例中的故障现象。对于不同机组，由于电子调速器、直流比例电磁铁等部件的性能差异，弹簧断了后，出现的故障现象可能不尽相同，而弹簧折断的程度也会导致不同的故障。检查另外三台同型号机组的直流比例电磁铁时，未发现有裂纹或异常情况。由于四台机组是同时配发的，而且工作时间基本相同，所以基本排除了弹簧的材料和加工工艺等问题。进一步检查损坏的弹簧时发现，断裂处周围有钳子夹过的痕迹。从断口处的颜色也可以看出弹簧不是突然断裂的。因此，初步判断是由于安装时用钳子夹过弹簧，造成弹簧外表有剪切伤，损伤后的弹簧的疲劳寿命大幅度降低。在弹簧的工作过程中，导致其外表损坏处应力集中，当集中的应力大于材料所承受的极限应力时，弹簧产生疲劳裂纹，最终发生早期疲劳断裂。

通过以上分析，更换弹簧后问题得到解决。
当电子调速系统出现故障时，机组可能出现不能启动，转速不稳，自动停机，甚至超速等故障，从而严重影响用电设备以及机组的正常工作和安全。因此，在日常工作中应加强对该系统的检查和维护。