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康明斯控制器对柴油发电机组启动蓄电池管制

康明斯系列发电机组是台站配置较多的机型,这种机型的控制器直流供电都经过一个电源模块,这个模块其他机型没有,说明书也没有介绍,经分析这个模块不是常见的稳压电源,而是一个保障发电机组可靠起动的器件。

我们知道柴油机从停止状态到运行状态需要一个外力来驱动,中小型柴油机一般由直流电机来驱动,起动电机的功率视柴油机功率大小而定,从 1kW 至 5kW 不等;起动电源由蓄电池来提供,起动电机的工作电压有 12V 和 24V 两种,在相同功率条件下,12V 的电机比 24V 的电机起动电流至少大 1 倍;12V 电机的起动瞬间电流能达到 100A 至 400A。康明斯  系列发电机组其起动电机电压大多为 12V,甚至 425E 这种 350kW 的中型机组也是用 12V 的起动电压;由于起动时电机和机组控制器都共用蓄电池供电,如此大的起动电流势必造成蓄电池输出电压下降。

和继电器 J 完成,储能用一个大容量的电解电容 C2;电源模块的输入端经开关接蓄电池,输出端接机组控制器电源输入端。它的工作原理是:在没有起动柴油机时,蓄电池的电压一般在 12V 以上 (因为自动机组都是浮充),经电阻 R1-R4 分压,使得 IC2 的同相端 A 电压高于反相端 B (通过电位器 W 设定),比较电路输出一个电压到 T 使其导通,继电器工作,常开接点 J 闭合,蓄电池经 J 直接向控制器供电;当起动柴油机引起蓄电池电压下降过多时,A 点电压下降到比 B 点低,比较电路输出电压立刻降到接近 0V,三极管截止,继电器常开接点断开,因此时 D1 已经反偏截止,储能电容 C2 相当于与蓄电池断开,只能向机组控制器放电,在短时间内维持机组控制器电源电压不至于过快下降,从而避开因起动柴油机引起的电压波动对机组控制器的不利影响,提高发电机组的可靠性。起动后蓄电池电压回升,A 点电压又高于 B 点,常开接点 J 重新闭合,蓄电池恢复直接向机组控制器直接供电。

康明斯发电机组.jpg

图中的 D1 是为了阻止储能电容向电源放电而设, B 点的基准电压由三端稳压器 IC1 稳压后分压得到。实际检修中发现,若此电源模块失效,而起动蓄电池又比较旧时,有时起动不了机器,证明它确实起到一定作用。

电池因老化容量下降 (随着使用时间增长老化是必然的),有可能使得起动柴油机时机组控制器工作失常甚至复位 (AMF25 的工作电压为 8V- 36V);这个电源模块的作用就是为了防止这种情况发生。通过剖析该模块,画出它的原理图,从图中可看出,它主要分为检测、执行、储能三个部分,检测由一个比较电路集成块LM393 和相关的电阻完成,执行由三极管负责完成。 

 


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