ＣＨＮＯＬ０ＧＹ ｌＮＦ０ＲＭＡＴｌＯＮ 动力与电气工程 浅析电动钻机柴油机调速不稳 熊跃峰 （长城钻探国际钻井公司 北京 １ ＯＯ１ ０１） 摘要：介绍了ＲＯＳＳ ＨＩＬＬ系统中原动机的速度调节的原理及框图，系统常见柴油机调速不稳的故障，故障分析以及解决问题的方法。 关键词：电动钻机 柴油机 调速 不稳 中图分类号：ＴＫ４２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２－－３７９１（２０１０）０４（ａ）一０１１２－０１ 随着石油工业日新月异的发展，石油 偿，使输出量基本不变，即柴油机的速度ｎ 制信号线。如果柴油机还是跟原来一样无 钻机也面临着更新换代的变化，目前直流 基本不变。 电动钻机在国内或国际钻机市场上属于比 较成熟和稳定的产品，应用范围非常广泛。 基本采用的是ＲＯＳＳ ＨＩＬＬ控制系统。一台 规律的运转，就说明是执行器的故障。实 这种闭环控制系统由于引用了反馈作 例：ＣＡＴ３５ ｌ２Ａ柴油机手动汽车后，怠速忽 用，具有很强的自动修正能力，使被控制量 高忽低，调速信号并不随车速发生变化，去 部扰动引起的偏差，具有较强的抗干扰能 速度忽高忽低，说明调速器有问题。卸下调 我国生产的ＺＪ７０Ｄ、ＺＪ５０Ｄ等钻机电控系统 不会偏离给定值，因此可以抑制内部和外 掉调速器上的控制线，柴油机还是原来的 钻机的所有动力就靠几台发电机组提供的 力。速器，测量其电阻，阻值为４ｌ０（其正常阻 值为１１Ｑ～１５Ｑ），更换调速器，擦拭调速 电力提供，电源质量的好坏关系到整个钻 在电动钻机中，控制器就是交流组件， 。起车，怠速不太稳，起高速后车速稳定。 机的正常运转与否，原动机的速度稳定又 执行器就是柴油机的油门，测速器是安装 杆，是电源质量的关键因素。因此柴油机的速 在柴油机飞轮部位的光电传感器。安装在 ２．３调节组件（ＡＣ ＭＯＤＵＬＥ）故障 度的稳定在实际工作中就显得格外重要。 控制柜上的速度调节旋钮就是速度给定旋 调节组件故障是多方面的，包括速度 本文结合原动机控制系统的原理和实际工 钮。从框图可以看出，速度调节的心脏部分 调节器的各个环节。如：转速／电压变换电 作中的实践经验，浅析电动钻机中柴油机 在交流组件，除此以外转速的采样和执行 路，频率／电压变换电路，电力调节电路以 的调速不稳，以供初学者借鉴和参考。 器的灵活好用也是实际工作中影响转速的 及主从控制电路等。在实际工作中，由于时 关键。以下是用实例从几个方面简要分析 间的，一般不允许去做具体的电路分 析，只是分离调节组件这个总体故障，更换 组件，使发电机组尽快恢复工作。一般原动 下。 ． １系统的构成和原理 在ＲＯＳＳ ＨＩＬＬ系统中，柴油机的速度 调节框图如图１。 通常，从系统的输入量到输出量之间 的通道称为前向通道，从输出量到反馈信 一２系统故障的分析 ２．１转速的采样故障 机围绕额定速度长时间上下波动，就是交 流组件有问题。柴油机转速出现问题，一般 安装在柴油机上的转速传感器是对柴 先看测速器和执行器及相关的电路有没有 号之间的通道称为反馈通道，方框图中有 油机的转速进行采样的装置，它的测速信 问题，如果排除这两方面的问题，就是交流 比较环节，其输出量等于该环节各个输入 号的强弱关系到调节模块对执行器队的输 组件有问题。实例：ＣＡＴ３５１２Ａ柴油机怠速 量的代数和。 假设系统在某个给定电压下，执行器 控制柴油机稳定运行，一旦受到某些扰动， 出信号，继而影响柴油机的转速。实例：柴 不稳，围绕在７７０ＲＰＭ时大时小，起高速后 油机启动后速度不稳，测量调节组件５４５ 也不稳定，测量输出端５４５～５３３，信号时大 ５３３输出的信号电压时大时小，执行器上下 时小，执行器也随信号动作，更换调节组 比如负荷突然增加，就会引起柴油机的转 波动，测量测速反馈信号５２６～５２７两端电 件，重新起车，测速稳定。 速下降，此时，系统就会自动产生如下调整 压４ＶＡｃ，测速信号太弱。卸下测速头，发现 ２．４柴油机本身故障 过程： 负载Ｔ Ｔ＿＿ｍ ｉ ｕ１ ｆ— ａ Ｔ—＿＿ｎ Ｔ 测速头油污多，且离飞轮的齿轮间隙大，重 ｎ ｌ 车速不稳不能仅仅从电气控制方面查 ｕ １—— 新清洗、调整，信号电压增至２０ＶＡＣ，柴油 找原因，在实际工作中也会碰到柴油机本 机转速稳定。 身的故障影响转速。我在工作中就遇到柴 油机的油压保护装置出现故障而影响车速 负载增大引起柴油机的速度ｎ下降，测 ２．２执行器故障 速器测量到的速度就下降，与给定之间的 柴油机上的执行器是调节油门大小的 不稳的情况。 电压差△ｕ就增大，这时电控器就会将控制 装置，其控制信号来自调节组件ＡＣ ＭＯＤ－ 执行器的电压ｕ增大，柴油机的速度ｎ就会 ＵＬＥ如果执行器故障将造成整个儿调速系 上升。即柴油机的转速降低将得到自动补 统紊乱。分离执行器故障的方法是去掉控 ３结语 柴油机转速不稳是多方面的原因造成 的，要在实际工作中要多加分析，不断总 结，尽快排除故障，为生产服务。 参考文献 ［１］李素玲，胡健．自动控制原理（Ｍ］．西安： 西安电子科技大学出版社，２００７，９：５～ ６． 图１ 柴油机速度调节原理 ２ 科技资讯 ．ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ
