Электронный регулятор ЭРЧМ-30 дизеля 2А-9ДГ-02, 21-26ДГ. Руководство

5.3.2 Поворотный магнит 9 состоит из корпуса 5 (см. рис. 9), в который запрес-

сован магнитопровод 4 с закрепленной в нем катушкой 8. На валу 9, установленном в
магнитопроводе 4 на двух подшипниковых опорах, запрессован якорь 3. На другом
конце вала закреплены рычаг 18 и пружинный рычаг 30 (рис. 8).

На одном из полюсов корпуса установлен упор, ограничивающий угол поворо-

та якоря 4 (рис. 9). Для защиты полости электромагнита от попадания пыли и влаги
предусмотрен колпак 1.

5.3.3 Преобразователь линейных перемещений 5 (рис. 8) состоит из корпуса 23,

в котором размещена катушка 22. В катушку вдвигается ферритовый сердечник, со-
стоящий из насаженных на толкатель ферритовых колец 24, и перемещающийся по
направляющей, закрепленной на корпусе преобразователя. Толкатель через шаровой
палец 21 соединен с выходным валом 6 исполнительного устройства. Между простав-
ками закреплена плата, на которой расположены электронные элементы схемы пер-
вичной обработки и преобразования входного сигнала.

5.4 Работа исполнительного устройства.
5.4.1 Управление исполнительным устройством производится путем изменения

значения тока, протекающего через катушку электромагнита 8 (рис. 9), методом ши-
ротно-импульсной модуляции.

При прохождении через катушку электрического тока между полюсами кор-

пуса  5 и магнитопровода 4  возникает магнитный поток, замыкающийся в радиаль-
ном   направлении   через   полюса якоря 3.   В   области   полюсов   он   создает силу,
стремящуюся  втянуть  полюса  якоря 3  в  зазор  между полюсами  корпуса 5 и маг-
нитопровода   4   и  создающую  на валу 9  крутящий  момент, величина которого воз -
растает при  увеличении значения тока.  Этому  моменту  противодействует момент,
создаваемый  пружиной 2.  При  определенных  значениях  тока  момент, создавае-
мый   магнитным   потоком,   уравновешивает   момент,   создаваемый пружиной 2, и
электромагнит  позиционирует  соответствующие  углы поворота  вала 9, который, в
свою  очередь,  через  рычаг  10 (рычаг 18, рис. 8) и рычаг системы рычагов 8 (рис. 8)
обратной связи воздействует на золотник 13, который рабочей кромкой "а" управляет
перемещением поршня сервомотора, связанного с выходным валом 6 через рычаг 7.
Последний через систему рычагов 8 стремится вернуть золотник 13 в исходное поло-
жение при его отклонении в ту или другую сторону от воздействия поворотного маг-
нита. Тем самым каждому угловому положению вала 9 (рис. 9) электромагнита соот-
ветствует определенное угловое положение выходного вала 6 (рис. 8), но уже переда-
ющий большой момент за счет гидравлического усилия.

Информация о положении выходного вала исполнительного устройства или

фактической топливоподаче в каждый момент времени, по которой определяется те-

кущая мощность дизель-генератора, поступает в блок управления от преобразователя
линейного перемещения. При изменении положения выходного вала изменяется по-
ложение ферритовых колец относительно катушки и тем самым изменяется индуктив-
ное ее сопротивление. Совместно со схемой первичной обработки сигнала катушка
образует колебательный контур, частота которого зависит от текущего положения
ферритовых колец. В связи с чем каждому положению выходного вала соответствует
определенная частота выходного сигнала преобразователя, которая поступает к
контроллеру блока управления.

Схема исполнительного устройства представлена на рис. 10.
5.5 Устройство преобразователей частоты вращения коленвала дизеля и ротора

турбокомпрессора.

Преобразователи частоты вращения коленчатого вала дизеля и ротора турбо-

компрессора выполнены на одном принципе и имеют одинаковые конструкции. Их
отличие заключается в присоединительном размере. Они представляют собой микро-
мощный генератор переменного тока с постоянным магнитом (рис. 3).

В корпусе 1 размещается обмотка 2 с магнитным сердечником 3. Выводы 6 об-

мотки 2 соединены с контактами блочной части двухштырькового штепсельного
разъема 4.

5.6 Работа преобразователей частоты вращения коленвала дизеля и ротора тур-

бокомпрессора.
Работа   преобразователей   основана   на   принципе   электромагнитной   индукции.   При
приближении  ферромагнитного зуба  к торцу магнитного сердечника 3 происходит
нарастание  магнитного потока,  протекающего  через сердечник  в  осевом  направле-
нии. Нарастание магнитного потока индуцирует увеличение тока прямого направле-
ния  в  обмотке.  При удалении ферромагнитного зуба от торца магнитного сердечни-
ка 3 происходит спадание магнитного потока в сердечнике, индуцирующее увеличе-
ние тока обратного направления в обмотке.

При последовательном прохождении ферромагнитных зубьев около торца маг-

нитного сердечника 3 в обмотке 2 индуцируется ток с частотой, равной частоте следо-
вания зубьев.

Величина тока, индуцируемого в обмотке 2, прямо пропорционально нарастает

с увеличением частоты следования зубьев (увеличением скорости изменения магнит-
ного потока). Коэффициент пропорциональности при этом зависит от величины ми-
нимального зазора между сердечником 3 и вершиной зуба.

Чем меньше зазор, тем больше величина тока при фиксированной частоте сле-

дования зубьев, и в большей степени нарастает величина выходного сигнала преоб-
разователя с увеличением частоты следования зубьев.

5.7 Устройство и работа преобразователя давления наддува и преобразователя

давления масла.

В качестве преобразователя давления наддува применяется преобразователь

давления ADZ-SML-10,0-I-2,5 бар, М12х1,25, 4…20 мА, а в качестве преобразователя
давления  масла - преобразователь давления ADZ-SML-10,0-I-16 бар, М12х1,25,  4…
20   мА.   Конструкция   и   принцип     действия     преобразователей   одинаковы.   Габа-
ритно-присоединительные размеры их приведены на рис. 4. Преобразователь давле-
ния наддува измеряет избыточное давление в диапазоне 0 - 0,25 МПа  (0 - 2,5 кгс/см

а преобразователь давления масла измеряет избыточное давление в диапазоне
0 - 1,6 МПа (0 – 16 кгс/см

). Оба преобразователя имеют стандартный токовый выход

4 – 20 мА.

5.8 Устройство программатора.
Программатор состоит из корпуса, в котором расположена плата. На плате за-

креплены восемь индикаторов, расположенных в два ряда по четыре индикатора в
каждом ряду и шесть функциональных кнопок, которые выведены на лицевую сторо-
ну программатора. Также на плате имеются четыре восьмибитных регистра, предна-
значенных для кратковременного запоминания и вывода текущей информации.

Расположенные на лицевой стороне восемь индикаторов (см. рис. 11) и шесть

функциональных кнопок обеспечивают переключение режимов просмотра и на-
стройки.

5.9 Работа программатора.
Назначение функциональных кнопок следующее:
кнопка 1 - кнопка смены режима (РЕ);
кнопка 2 - кнопка смены подрежима (ре);
кнопка 3 – кнопка разрешения записи;
кнопка 4 - кнопка выбора рядности индикаторов, активный ряд подсвечивается

точкой;

кнопка 5 - кнопка увеличения;
кнопка 6 - кнопка уменьшения.
При подключении программатора к плате резервирования (для электронного

регулятора ЭРЧМ30Т3-06) кнопки 3 и 4 не используются.

С помощью программатора возможен просмотр параметров регулятора и дизе-

ля, а также настройка параметров регулятора для обеспечения нормальной работы ди-
зель-генератора. Значения каждого параметра находятся в определенных адресах
контроллера, вызов которых на индикацию программатора обеспечивается установ-
кой на нем определенного режима и подрежима.

Нумерация режима и подрежима выполнена в шестнадцатеричной системе. Со-

ответствие показаний индикаторов десятичной системе приведено в табл. 5.1.

Таблица 5.1

Шестнадцатеричная
система

Десятичная система

10 11 12 13 14 15

Максимальное количество режимов 16. Каждый режим разбит на 16 подрежи-

мов. Номер режима и подрежима высвечивается соответственно на третьем и четвер-
том индикаторах нижнего ряда индикаторов при нажатой кнопке 1 или 2.

Р Е 2 0Номер подрежимаНомер режимаОбозначение, что программатор находится

в состоянии переключения режимов/подрежимов

Изменение режима/подрежима или настраиваемых параметров выполняется на-

жатием кнопки 5 или кнопки 6. Кнопка 5 увеличивает, кнопка 6 уменьшает значение
изменяемого параметра или номер режима/подрежима.

Для изменения номера режима необходимо нажать кнопку 1 и, удерживая ее в

таком состоянии, кнопкой 5 или кнопкой 6 установить требуемый режим. При этом
будут меняться показания третьего нижнего индикатора (Р Е 2 0).

Для изменения номера подрежима необходимо нажать кнопку 2 и, удерживая

ее в таком состоянии, кнопкой 5 или кнопкой 6 установить требуемый подрежим. При
этом будут меняться показания четвертого нижнего индикатора (Р Е 2 4).

При отпущенных кнопках 1 и 2 на индикаторах высвечивается текущее значе-

ние параметра, соответствующее выбранному режиму и подрежиму. Если параметр
настраиваемый, то при нажатии кнопки 5 или кнопки 6 будет меняться его значение,
информацию о котором можно наблюдать на индикаторах. После установки необхо-
димого значения параметра кнопку 5 или кнопку 6 отпустить.

В некоторых режимах изменяемые параметры отображаются как в нижнем

ряду индикаторов, так и в верхнем. В этом случае изменению при нажатии кнопок 5
или 6 подвергаются те параметры, четвертый индикатор которых имеет точку в пра-
вом нижнем углу (ряд активен). Переключение активного ряда осуществляется нажа-
тием кнопки 4.

В режиме "РЕ70" имеется особенность, которая заключается в том, что при на-

жатии кнопки 4 и ее удержании кнопками 5 и 6 соответственно увеличивается или
уменьшается коэффициент фильтрации рейки топливного насоса.

Для того, чтобы проведенные изменения остались в памяти, необходимо их за-

писать в ПЗУ (программируемое запоминающее устройство). В противном случае по-
сле выключения регулятора все проведенные изменения потеряют силу, и параметры
вернутся к исходным значениям.

Для записи необходимо установить режим "F". Номер подрежима в этом случае

значения не имеет. Удерживая кнопку 3, нажать на кнопку 6. Произойдет запись всех
проведенных изменений. После проведения операции записи рекомендуется убедить-
ся, что она прошла успешно. Для этого необходимо отключить систему и вновь вклю-
чить и проверить сохранность измененных параметров.

В регуляторе ЭРЧМ30Т3-06, в котором имеется плата резервирования, при под-

ключении  программатора  к  разъему  30  (рис. 6а)  обеспечивается  вывод информа-
ции на программатор с платы  резервирования и некоторые действий для выполнения
тех или иных операций иные. Для вывода информации с платы резервирования  регу-
лятор  должен  быть  переведен  в  режим  работы «Резервная работа»   (см. п. 5.10.4).

Изменение режима / подрежима или настраиваемых параметров выполняется

нажатием кнопки 5 или кнопки 6. Кнопка 5 увеличивает, кнопка 6 уменьшает значе-
ние изменяемого параметра или номер режима / подрежима.

Для изменения номера режима необходимо нажать кнопку 1 и удерживая ее в

таком состоянии, кнопкой 5 или кнопкой 6 установить требуемый режим, при этом
будут меняться показания третьего индикатора.

Для изменения номера подрежима необходимо одновременно нажать кнопки 1

и 2 и, удерживая их в таком состоянии, кнопкой 5 или кнопкой 6 установить требуе-
мый подрежим, при этом будут меняться показания четвертого индикатора.

После выбора режима и подрежима кнопки 1 и 2 отпустить. На индикаторах

будет высвечиваться значение текущего параметра, соответствующее выбранному ре-
жиму и подрежиму. Если параметр настраиваемый, то при нажатии кнопки 4 или
кнопки 5 будет меняться его значение, информацию о чем можно наблюдать на ниж-
них индикаторах. Верхний ряд индикаторов высвечивает текущую частоту вращения
дизеля. После установки необходимого значения параметра кнопку 5 или кнопку 6
отпустить. Для того, чтобы проведенные изменения остались в памяти, необходимо
их записать в ПЗУ (программируемое запоминающее устройство). В противном слу-
чае после снятия питания с регулятора все проведенные изменения потеряют силу, а
регулятор вернется к исходным параметрам.

Для записи необходимо установить режим "F". Номер подрежима в этом слу-

чае значения не имеет. Нажатием кнопки 2 производится запись всех проведенных из-
менений, при этом должно появиться сообщение З А П 0 , сигнализирующее об удач-
ном процессе записи.

После проведения операции записи рекомендуется убедиться, что запись про-

шла успешно. Для этого необходимо отключить и вновь включить питание и прове-
рить сохранность измененных параметров.

5.10 Работа регулятора.

5.10.1 Регулятор обеспечивает работу дизеля по командам, поступающим от

бортовой микропроцессорной системы управления и в аварийном режиме (при отказе
бортовой микропроцессорной системы управления) по сигналам, поступающим на
дискретные входы. Для регуляторов тепловозов 2ТЭ70 и ТЭП70 возможна работа в
режиме «Резервная работа», который включается при неисправности регулятора. В
этом режиме исполнительное устройство переключается на работу с платой резерви-
рования и в этом случае регулятор прекращает воспринимать сигналы управления от
бортовой микропроцессорной системы и передавать ей информацию.

5.10.2 Работа регулятора при пуске дизеля.

Для запуска дизеля от бортовой микропроцессорной системы управления на

блок управления должна поступить по последовательному порту команда "Работа".
После этого возможен запуск дизеля.

В процессе подготовки дизеля к пуску его коленчатый вал не вращается и от

преобразователя частоты вращения сигнал не поступает. Блок управления во внеш-
нюю цепь управляющих сигналов не выдает. При пуске стартер-генератор начинает
вращать коленчатый вал дизеля и в блок управления поступает сигнал от преобразо-
вателя частоты вращения. По достижении частоты вращения 32 - 36 мин

-1

блок управ-

ления выдает команду на выдвижение реек топливных насосов, соответствующую
пусковой подаче, и в таком положении фиксирует их до достижения частоты враще-
ния коленчатого вала 250 мин

-1

. После достижения частоты вращения коленчатого

вала дизеля 250 мин

-1

в работу вступает регулятор частоты вращения и с заданным

темпом выводит дизель на минимальную частоту вращения, заданную бортовой ми-
кропроцессорной системой управления, по достижении которой начинает поддержи-
вать ее на этом уровне.

5.10.3 Работа регулятора при работе тепловоза в режиме "холостого хода" и в

режиме "тяги".

Работа регулятора в этих режимах одинакова. Частота вращения коленвала

дизеля задается бортовой микропроцессорной системой управления через последо-
вательный порт. В соответствии с заданной частотой вращения регулятор обеспечива-
ет ее поддержание путем управления исполнительным устройством, выходной вал ко-
торого соединен с рейками ТНВД. В переходных режимах работы дизеля под нагруз-
кой в случае, если рейки ТНВД достигают ограничительной характеристики в функ-
ции давления наддува, регулятор ограничивает выход реек на уровне ограничения. По
мере роста давления наддува и изменения уровня ограничения в соответствии с задан-
ной характеристикой регулятор обеспечивает скольжение реек ТНВД по этой харак-
теристике и по достижении заданной частоты вращения обеспечивает ее поддержание

на заданном уровне. Давление наддува измеряется аналоговым преобразователем
давления, выходной сигнал которого изменяется от 4 до 20 мА, а положение реек
ТНВД – преобразователем линейного перемещения, встроенного в исполнительное
устройство.

5.10.4 Работа регулятора в режиме «Резервная работа» Только для регуляторов

тепловозов 2ТЭ70 и ТЭП70.

Для перехода в режим «Резервная работа» необходимо снять напряжение

110 В, подводимое к источнику питания электронного регулятора, для чего выклю-
чить автоматический выключатель «Электронный регулятор»,расположенный на па-
нели автоматических выключателей тепловоза. Тумблер «Резервное питание» на ис-
точнике питания и тумблер «Резервная работа» на блоке управления переключить в
положение «ВКЛ». Затем включить автоматический выключатель «Электронный ре-
гулятор». На блоке питания должны загореться светодиоды «Резервное питание». По-
дать на дискретный вход ДВХ6 (стоп/работа, см. рис.7а) бортовое напряжение и
произвести запуск двигателя. Для управления оборотами двигателя необходимо на
дискретные входы ДВХ1-ДВХ4 (МР1, МР2, МР3, МР4, см. рис.7а) подавать бортовое
напряжение 110 В в определенной комбинации, которую обеспечивает контроллер
машиниста. Заданная частота вращения коленчатого вала дизеля, в зависимости от
комбинации поданных сигналов на дискретные входы ДВХ1-ДВХ4 или положения
контроллера машиниста, представлена в таблице 5.2.

В режиме «Резервная работа» для измерения частоты вращения коленчатого

вала дизеля используется резервный преобразователь частоты вращения, подключен-
ный к разъему Х10 на соединительной коробке.

ВНИМАНИЕ. Переключение тумблера на блоке управления «Резервная ра-

бота» при включенном источнике питания электронного регулятора (при горя-
щих на блоке питания светодиодах ) не допускается.

При работе регулятора в режиме «Резервная работа» функционирует только

плата резервирования, на которой расположен резервный микроконтроллер, програм-
ма которого обеспечивает поддержание частоты вращения коленчатого вала дизеля,
заданной сигналами, поступающими на дискретные входы регулятора, и обеспечивает
остановку двигателя при снятии сигнала с дискретного входа регулятора ДВХ6.

Функции ограничения подачи топлива от давления наддува, защита дизеля от

снижения давления масла в масляной системе дизеля, связь с бортовой микропроцес-
сорной системой не работают.

ВНИМАНИЕ. При работе регулятора в основном режиме тумблер «Резерв-

ная работа» на блоке управления должен быть в положении «ВЫКЛ», при рабо-
те регулятора в режиме «Резервная работа» тумблер «Резервная работа» на бло-
ке управления должен быть в положении «ВКЛ». При не выполнении этого тре-
бования двигатель не запуститься.

Таблица 5.2

Позиция

контроллера

Частота вращения ко-

ленвала дизеля, мин

-1

Порядок подачи сигналов на

дискретные входы

ДВХ1(МР1) ДВХ2(МР2) ДВХ3(МР3) ДВХ4(МР4)

0,1

350

550

585

619

654

688

723

757

792

826

861

895

930

965

1000

Примечание - "+"- сигнал подан; "-"- сигнал снят.

5.10.5 Защита дизеля от снижения давления масла в масляной системе дизеля.
В режиме защиты дизеля от падения давления масла регулятор обеспечивает:
а) блокировку реек топливных насосов высокого давления в положении "нуль

подачи" и тем самым не позволяет произвести запуск дизеля в случае отсутствия дав-
ления масла на выходе из маслопрокачивающего насоса или давлении масла ниже,
чем уставка предельно-допустимого давления;

б) выдачу информации бортовой микропроцессорной системы управления че-

рез последовательный порт о падении давления масла ниже уставки, величина кото-
рой автоматически меняется в зависимости от фактических оборотов;

в) отключение топливоподачи и остановку дизеля в случае падения давления

масла ниже допустимой величины.

Если давление масла выше уставки защиты, выше прямой "А" (см. рис. 12), то

регулятор обеспечивает поддержание заданной частоты вращения дизеля. В случае
снижения его и по мере приближения к прямой "А" на определенном этапе регулятор
выдает информацию бортовой микропроцессорной системе управления через после-

довательный порт о снижении давления масла до предельно-допустимого уровня для
данного скоростного режима дизеля. При снижении давления масла ниже прямой "А"
дизель остановится.

ав

ле

ни

ас

ла

ас

ля

но

си

ст

ем

ди

зе

ля

Р кг/см

n мин

-1

Рисунок 12 - Характеристика защиты дизеля по давлению
масла

Электронный регулятор ЭРЧМ-30 дизеля 2А-9ДГ-02, 21-26ДГ. Руководство - часть 2