浅析电子调速器系统性能及构成

　　摘要：柴油机设计是一项非常艰巨、繁杂而又细致的工作，由于发动功能的不断强化，功率的不断提高，平均有效压力、最大爆压及冲程比等性能参数的逐步提高，对零部件和操纵系统在可靠性方面的要求日益苛刻。
　　关键字：电子调速器，调速器，船用柴油机
　　调速器系统是低速长冲程柴油机在各种用途中速度调节的设备，是现在船用主机上必不可少的心脏部件。它可由两个不同的系统，通常是桥楼控制系统和集控室控制系统进行速度设定。系统在定距桨和可调桨装置中都可应用。它还能执行来自外部安全系统的自动降速和自动停车指令，更为重要的是还包含节省燃油的性能，各种负荷限止功能，VIT设定功能及与注油器配合的根据负荷改变滑油供给量等功能。
　　电子调速器组成
　　电子调速器的主要功能是调节主机的燃油供给位置，维持主机转速与指令相同，整个系统一般由组装在一起的两个部分组成：速度调节功能和燃油推动功能。
　　调速器一般由五个基本部分组成：
　　a） 配电箱（执行机构驱动单元）
　　b） 调速器控制调节单元；
　　c） 转速发讯器装置；
　　d） 扫气压力传感器；
　　e） 推动器（执行机构）。
　　调速器控制调节单元安装在集控台上，一般布置在垂直面上；配电箱（执行机构驱动单元）是标准的壁挂式箱体，它与调速器控制调节单元之间的连接电缆应小于25米，中间可能还有专用的变压器；推动器（执行机构）安装在主机上与燃油杆系连接，其主体是有接收和反馈信号的电机；测速传感器装置设于主机飞轮处，可以垂直或水平安装，对于标准的飞轮感应元件，发讯器顶部至飞轮齿面的正常距离是2.5-3.0毫米；扫气压力传感器安装在靠近扫气箱的恰当位置，量程一般0-4帕。
　　转速发讯器是电磁感应式的，并且全为双重配置，提高了系统可靠性。提供一个主机扫气压力传感器用来根据扫气压力限止主机的燃油量。
　　对于可调桨装置可按输入的螺距信号对负荷工况加以补偿。系统的速度指令输入可从集控室与桥楼（船舶系统）两者之间选择。
　　电子调速器的功能
　　1.调节功能
　　主要作用：速度指令计算；速度测量及整定；输出和限止燃油推动功能的指令信号；此外，还有一些辅助功能，例如：显示各种数据；编入用户决定的参数；联机试验；脱机试验；操作方式选择。
　　2.推动功能
　　主要作用：监测调节器输出的燃油位置指令；根据指令数设定燃油刻度；
　　此外，还有一些辅助功能，例如：限止燃油杆的速度；输出燃油刻度指示信号；显示各种数据；自动调节伺服系统；连续检测系统故障。
　　世界上主要电子调速器厂家及性能综述
　　现在大功率二冲程低速柴油机的调速器生产厂家主要有丹麦的LYNGSφMARINE，挪威的NORCONTROL，德国的SIEMENS和STNAtlas、日本的NABCO、荷兰的ABB，上述六家的电子调速器覆盖船用大功率二冲程低速柴油机市场的95%以上。
　　从形式和操作方式上，六家各有特点，但功能和原理上又大同小异，有很多相同相似之处。
　　总体来说，电子调速器对所有的监测和控制信号进行计算机处理，它的操作板上设有参数选择、调整和系统试验的各种按钮，一些功能键使操作简捷而迅速。由于各种计算机功能的介入，普遍采用CPU控制单元，电子调速器的人机对话功能不断提高。各调速器生产厂家对设定参数的选择大同小异,但在细节上又各有千秋。
　　1.丹麦的LYNGSφMARINE参数最多达800个，编辑成名字为《用户信息》的程序，这些是根据机型和船东要求事先设定好的，但有些要根据实际主机厂家情况进行更改，这些更改可通过调速器控制板上键盘进行，也可在微机上进行，所有参数确定后可通过微机进行装载，直接进入执行器的CPU控制单元。
　　2.德国的SIEMENS公司从九十年代初涉足船用电子调速器市场，正是电子计算机技术蓬勃发展时期，加上SIEMENS公司雄厚的技术力量，总结其他船用电子调速器厂家经验，发展比较迅速，市场占有率不断提高。其特点是参数较少，最新产品SPC-33仅有不到100个参数，且全部通过计算机输入，并有一定监测手段，智能化较高。但由于其起步较晚，产品尚在不断改进和完善中。
　　3.德国的STNAtlas是和丹麦的LYNGSφMARINE同属于EUROCONTROL集团的专业船用产品公司，其船舶软件开发和应用实力强大，但其市场定位主要在欧洲而不被我们所了解，随着在中国造船的德国船东的青睐而在中国打开市场，我国最新机型7S60MC-C就是采用了此种电子调速器，据说，其在主机上的部分和丹麦的LYNGSφMARINE几乎完全相同，只是在船上部分有差别。
　　4．日本的NABCO船用电子调速器是日本对海外技术消化转为己用的又一范例，其产品性能和原理介于丹麦的LYNGSφMARINE和挪威的NORCONTROL公司的电子调速器之间，更类似于NORCONTROL，但其调速器控制面板的输入方式优于NORCONTROL，带有数字键盘和一些功能键，操作直观方便。由于在日本造船市场占有率超过90%，而日本是当今世界造船第一大国，其市场占有率相当大，尤其在亚洲很受欢迎。
　　5．荷兰的ABB公司分部以开发遥控系统为主，其电子调速器DEGOIII到目前还没有听说在中国造船界得到应用，但资料显示，其产品可用于所有低速机上，尤其SULZER图纸系统中就有专为ABB遥控系统设计的图纸，相信不久将来得到应用。
　　上面是对当今世界船舶市场最常用和最有竞争力的五种电子调速器的简要介绍。
　　未来展望
　　大功率二冲程船用柴油机的调试过程非常复杂，影响因素也很多，且各参数之间相互影响，本文主要讨论了电子调速器系统，这些虽然是当代大功率低速二冲程船用柴油机的关键部分，但是机械方面的调节也很重要，如何将机电一体化还有待于作进一步的研究。这些都是后续发展的方向。