BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HCM
VIỆN ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO


BÁO CÁO
Tìm hiểu và phân tích về Bộ điều tốc điện tử số
Woodward – 721
Môn học: Hệ thống tự động
Giảng viên: Nguyễn Duy Trinh
Sinh viên thực hiện: Trần Anh Luân
MSSV:2051030008
Tp.Hồ Chí Minh, 2022


MỤC LỤC
MỤC LỤC ............................................................................................. 2
Thuật ngữ viết tắt ................................................................................ 3
Chương 1:GIỚI THIỆU CHUNG ..................................................... 4
1.1 Khái niệm bộ điều tốc động cơ diesel tàu thủy. ...................... 4
1.2 Phân loại bộ điều tốc động cơ diesel tàu thủy. ........................ 4
Chương 2: GIỚI THIỆU VỀ BỘ ĐIỀU TỐC ĐIỆN TỬ SỐ
WOODWART – 721 .................................................................................. 4
2.1 Giới thiệu chung ......................................................................... 4
2.2 Cấu tạo và yêu cầu kỹ thuật ...................................................... 5
2.2.1 Cấu tạo .................................................................................. 5
2.2.2 Yêu cầu kỹ thuật và lắp đặt. ............................................... 7
2.3 Sơ đồ khối và sơ đồ lắp đặt ....................................................... 7
2.3.1 Sơ đồ khối ............................................................................. 7
2.3.2 Sơ đồ lắp đặt ....................................................................... 10
CHƯƠNG III: NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG ................................ 12

3.1 Nguyên lý hoạt động. ............................................................... 12
CHƯƠNG IV:KIỂM TRA KHẮC PHỤC SỰ CỐ ........................ 15
4.1

Kiểm tra và hiệu chỉnh BĐK. .............................................. 15

4.2

Kiểm tra các tín hiệu rời rạc................................................ 15

4.3

Kiểm tra bộ cảm biến cơng suất kW. .................................. 16

4.4

Kiểm tra tín hiệu đầu vào từ tuabin hoặc bộ tăng áp. ...... 16

4.5

Kiểm tra tín hiệu tốc độ vào. ............................................... 16

2


Thuật ngữ viết tắt
1.
2.
3.
4.

5.
6.
7.
8.

BĐT : Bộ điều tốc
BĐK : Bộ điều khiển
BTH : Bộ thực hiện
LHN : Liên hệ ngược
HTTDDK : Hệ thống tự động điều khiển
HTTĐ : Hệ thống tự động
BLTCT : Bộ lập trình cầm tay
HSKĐĐ : Hệ số không đồng điều

3


Chương 1:GIỚI THIỆU CHUNG
1.1 Khái niệm bộ điều tốc động cơ diesel tàu thủy.
Để điều khiển tốc độ quay của động cơ (điều tốc) người ta đã sử dụng nhiều phương pháp kỹ
thuật khác nhau: điều khiển trực tiếp và gián tiếp, điều khiển một chế độ,hai chế độ và nhiều chế
độ,điều khiển 1 xung, 2 xung và nhiều xung.Tùy thuộc vào cấu tạo người ta có các loại bộ điều tốc
kiểu cơ khí, cơ - thủy lực, điện – thủy lực, cơ – điện tử, điện – điện tử, điện tử kỹ thuật số và các BĐT
kết hợp.
Động cơ Diesel trang bị trên tàu thủy thường sử dụng các BĐT thủy lực của hãng Woodward
– Mỹ, một số ít khác sử dụng các BĐT thủy lực của Nhật, Anh Quốc, Nga,…Hiện nay một số tàu
thế hệ mới đã được trang bị các BĐT kết hợp cơ - điện tử và điện tử lập trình. Đối với các BĐT này,
mức độ “mềm hóa” sẽ là một ưu việt giúp cho thuyền viên trong việc sử dụng vận hành nhờ vào khả
năng tích hợp và xử lý các thơng số phù hợp. Tuy nhiên việc cân chỉnh và sửa chữa sự cố của các loại
BĐT này sẽ gặp rất nhiều khó khắn, nó địi hỏi trình độ chun mơn rất cao và các phần mềm chuyên

dụng kèm theo.
Các BĐT cơ – thủy lực được sử dụng phổ biến trên động cơ là: Woodward SG, PSG, UG, PGA,
PG -PL, 2231, điều tốc Nga Izodom 2 – 100, OPH30, OPH50,…Ngoài ra trên các động cơ của tổ hợp
máy phát điện được sử dụng các BĐT điện – điện tử như: GAC, Baber Colman, Woodward, Cumin.

1.2 Phân loại bộ điều tốc động cơ diesel tàu thủy.
Theo cấu tạo, BĐT được chia thành các loại sau:
-

Điều tốc cơ ( cơ khí ): được cấu tạo bằng các phần tử cơ khí;
BĐT cơ – thủy lực: được cấu tạo bao gồm phần tử cơ khí và phần tử thủy lực;
BĐT cơ – điện tử: được cấu tạo kết hợp bao gồm các phần tử cơ khí, thủy lực cà BĐK điện
tử;
BĐT điện tử: :là các BĐT chỉ sử dụng các phần tử điện, điện tử;
BĐT điện tử lập trình được: đối với các loại BĐT này, ngồi cấu tạo như các BĐT điện tử
chúng cịn có khả năng “mềm hóa” bằng các chương trình lập trình được để thực hiện các
chức năng cài đặt cũng như giao diện là lưu trữ dữ liệu trong quá trình sử dụng.

Theo mục đích sử dụng BĐT được chia thành:
-

BĐT động cơ điện lai máy phát;
BĐT động cơ công nghiệp;
BĐT động cơ chính lai chân vịt tàu thủy.

Chương 2: GIỚI THIỆU VỀ BỘ ĐIỀU TỐC ĐIỆN
TỬ SỐ WOODWART – 721
2.1 Giới thiệu chung
BĐT lập trình được Woodward – 721 ( Hình 2.1), là một trong những sản phẩm của hãng điều
tốc Woodwart ( Mỹ ). Đây là BĐT ứng dụng công nghệ số kỹ thuật số Digital, với sự điều khiển

chương trình làm việc qua các phần mềm cài đặt. Tình trạng làm việc, cách chỉnh định và cài đặt
thơng số đều được thực hiện qua phần mềm cài đặt trên máy tính PC hoặc trên BLTCT.

4


Hình 2:0:1 BĐK kỹ thuật số Woodward 721
BĐT điện tử số có khả năng tích hợp dữ liệu và truyền thông tin đến người vận hành bằng các
giao diện song song. Việc khai thác và vận hành thiết bị này rất đơn giản, chỉ cần thao tác điều khiển
ấn nút trên màn hình các thơng số làm việc sẽ hiển thị trực quan thơng báo cho người sử dụng tình
trạng làm việc của BĐT. Một nhược điểm lớn nhất của BĐT điện tử là khi có sự cố xảy ra, đòi hỏi
người sửa chữa phải can thiệp bằng việc thay thế module và cài đặt lại chương trình bằng phần mềm
của nhà sản xuất với giá thành rất cao.
Hiện nay BĐT điện tử Woodwart 721 được trang bị giới hạn trên một số động cơ lai máy phát
điện và động cơ lai chân vịt làm việc song song.

2.2 Cấu tạo và yêu cầu kỹ thuật
2.2.1 Cấu tạo
Các BĐT kỹ thuật số 721 điều khiển trực tiếp tốc độ tải và tải của các động cơ lai máy phát thông
qua các cặp khớp nối mềm ( Hình 2.2 ) hoặc lai chân vịt tàu thủy. Các tín hiệu đầu vào 4 – 20 mA
điều khiển từ xa đặt tốc độ hoặc tải, một tín hiệu vào và ra của bộ giới hạn lượng nhiên liệu, một thiết
bị điêìu khiển tốc độ bên trong liên quan đến việc điều khiển tốc độ và một tín hiệu cảm biến và chia
tải được kết nối cho ứng dụng chia tải.

5


Hình 2:0:2 Khớp nối mềm của động cơ – máy phát
HTTĐ điều khiển tốc độ động cơ Wooward – 721 bao gồm các thiết bị cơ bản sau:
-


BĐK kỹ thuật số 721.
Nguồn điện cấp từ bên ngoài .
Một hoặc hai thiết bị cảm biến tốc độ.
BTH tỉ lệ để điều khiển thanh răng nhiên liệu.
Một thiết bị lập trình cầm tay để cài đặt các thông số điều khiển.
Một thiết bị cảm ứng tải tùy chọn.
Một thiết bị giới hạn tải theo vị trí thanh răng hoặc áp suất khí tăng áp tùy chọn.

Hình 2:3 Bộ lập trình cầm tay

6


Ngồi ra BĐT kỹ thuật số 721 cịn có các phụ kiện sau:
-

BLTCT được sử dụng để cài đặt thông số cho BĐK kỹ thuật số 721.Nó được cắm vào cổng
tính hiệu của BĐK (Hình 2:0:3)
Bộ đồng bộ các máy phát làm việc song song.Nó phát ra tín hiệu đóng cầu dao máy phát
điện lên lưới cùng với các động cơ điện làm việc song song.
Bộ cảm ứng công suất để chia tải hoặc điều chỉnh HSKĐĐ của các động cơ để cân bằng tải.

2.2.2 Yêu cầu kỹ thuật và lắp đặt.
BĐK 721 yêu cầu công suất nguồn điện cấp 18W ở hai mức điện áp 18 – 32 VDC ( chuẩn 24
VDC) và mức điện áp 88 – 132VAC ( chuẩn 120 VAC)
Điện áp cấp 24V, 10mA cung cấp tín hiệu đóng các khóa điện để kích hoạt các chế độ làm việc
của BĐK.BTH có hai mức làm dịng làm việc là 0 – 20mA hoặc 0 – 200mA. Tần số làm việc ổn định
của BTH là 400Hz
Các lưu ý lắp đặt từ nhà sản xuất:

-

Thơng gió đầy đủ cho việc làm mát;
Có khơng gian cho việc bảo dưỡng và sữa chữa;
Bảo vệ tránh tiếp xúc trực tiếp với nước và môi trường dễ bị ngưng tụ;
Bảo vệ khỏi dịng điện cao áp hoặc các thiết bị có dịng cao,hoặc các thiết bị có khả năng
làm nhiễu xạ điện từ;
Tránh sự dao động;
Chọn các vị trí cung cấp nhiệt độ trong khoảng –40 đến 70 °C (–40 đến 158 °F).
KHÔNG lắp đặt điều khiển trực tiếp lên động cơ.

2.3 Sơ đồ khối và sơ đồ lắp đặt
2.3.1 Sơ đồ khối
BĐK là một bộ vi xử lý 16 bit.Bên trong BĐK gồm 4 khối như hình 2:4 sau.
1. Khối đặt tốc độ cho trước và đặc tính tốc độ (Ramp): Bộ phận này dùng để xử lý và lưu trữ
các dữ liệu đặt trước và đặc tính tốc độ. Bộ phận này sẽ nhận các tín hiệu vào từ các điểm
điều khiển A,B,C,D,E,F,tín hiệu từ bộ đồng bộ và tín hiệu điều khiển từ xa đặt tốc độ và
tải.Các tín hiệu sau khi vào bộ phận điều khiển này sẽ được xử lý và tạo ra một tín hiệu điện
áp ở lối ra (tỷ lệ với tốc độ đặt trước).Tín hiệu này được đưa đến bộ cộng tín hiệu để so sánh
với điện áp được tạo ra thông qua bộ cảm biến tốc độ.
2. Khối điều khiển tải, bộ phận này có chức năng xử lý tín hiệu của các thiết bị đầu vào như:Bộ
đo công suất kW, các tiếp điểm phụ H1,H2 và tín hiệu từ bộ chia tải.Sau đó cho ra tín hiệu
lệch để điều khiển tải theo giá trị mong muốn, ngồi ra cịn đưa tín hiệu báo động.
3. Khối đo tốc độ và chuẩn đoán, bộ phận này nhận các tín hiệu vào từ các đầu cảm biến tốc
độ số 1 và số 2 và đầu vào của tiếp điểm tạo tín hiệu bỏ qua tốc độ E. Tín hiệu ra được đưa
đến bộ lọc tín hiệu để xác định độ xoắn, tùy thuộc vào độ xoắn mà bộ phận này sẽ phát ra
các tín hiệu điều khiển khác nhau.Nếu độ xoắn vượt mức cho phép thì có tín hiệu đến mạch
báo động, cịn tốc độ thực được đưa đến bộ cộng tín hiệu với tín hiệu để điều khiển mơ
men.Ngồi ra khối đo tốc độ sẽ tạo ra tín hiệu điện áp để đưa đến BTH để tiến hành điều
khiển tốc độ động cơ.

4. Khối giới hạn lượng cấp nhiên liệu, bộ phận này sẽ nhận tín hiệu vào từ thiết bị cảm biến
áp suất khí tăng áp và hỗ trợ khởi động. Sau khi qua bộ chuyển đổi dòng điện thành điện

7


áp và chuyển đổi dòng điện thành điện áp và chuyển đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu số
(A/D) thì sẽ có các tín hiệu ra giới hạn nhiên liệu tương ứng đến BTH.

KHỐI
ĐIỀU
KHIỂN
TẢI

KHỐI
ĐẶT
TỐC ĐỘ
CHO
TRƯỚC

GIỚI HẠN
NHIÊN
LIỆU
KHỐI ĐO
TỐC ĐỘ
VÀ CHUẨN
ĐOÁN

LỰA CHỌN
BÁO ĐỘNG

LỌC TÍN
HIỆU
MOMEN

Hình 2:4 Sơ đồ khối cơ bản

8


Hình 2:5 Sơ đồ khối chi tiết

9


Hình 2:5b Sơ đồ khối chi tiết

2.3.2 Sơ đồ lắp đặt
Các vị trí lắp đặt BĐK của sơ đồ đầu nối hình 2.6 như sau:
1- Động cơ
2- Máy phát
3- Khớp nối đàn hồi
4- Tải
5- Đường tín hiệu vào của thiết bị đặt giá trị tốc độ/tải từ xa
6- Đường tín hiệu vào của bộ đơng bộ SPM
7- Đường tín hiệu vào của thiết bị cảm ứng áp suất khi tăng áp
8- Đường tín hiệu vào của các đầu cảm biến tốc độ
9- Cảm ứng tốc độ
10-

10



11- Đầu vào của nguồn điện cấp.

Hình2:6 Sơ đồ đấu dây của BĐT điện tử số Woodwards 721

11


12- Nguồn điện cấp 24V
13- Đường tín hiệu vào của bộ chuyển phát tải
14- Đường điện áp phụ vào
15- Đường tín hiệu vào rơle của mạch mở cầu dao
16- Đường tín hiệu tải đến thiết bị chỉ báo
17- Đường tín hiệu rơle báo động chính
18- Đường tín hiệu rơ le báo động phụ
19- Đườn tín hệu ra thiết bị đo tốc độ
20- Đường tín hiệu ra thiết bị đo dao động xoắn
A,B,CD,E,F,G,H1,H2 – Các tiếp điểm của đường tín hiệu vào điều khiển.12
A- nhiên liệu thấp nhất (chạy/dừng) (chạy: đóng,mở: dừng)
B- Khơng tải/Tải (mở:khơng,đóng:có tải)
C- Giảm tốc độ/Tải (tức thời)
D- Tăng tốc dộ/Tải (tức thời)
E- Sự cố bỏ qua tốc độ (đóng:bỏ qua)
F- Khơng tải/Đặt lại tải (mở: khơng tải)
G- Tải cơ bản (đóng: tải cơ bản)
H1,H2 – Khóa mạch phụ

CHƯƠNG III: NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
3.1 Nguyên lý hoạt động.

Các chức năng điều khiển của BĐK kỹ thuật số 721 được thực hiện thông qua bộ vi xử lý
16bit.Việc điều chỉnh bên ngồi tác dộng vào BĐK bằng BLTCT có màn hình hiển thị và được kết
nối với BĐK thơng qua cổng truyền dẫn tín hiệu. Khi việc sử dụng BLTCT là khơng cần thiết thì
người ta tháo nó ra khỏi BĐk để tránh các hỏng hóc có thể xảy ra, do các tác động điều chỉnh không
phù hợp của người vận hành.
Đối với các động cơ có chiều quay thay đổi thì bộ cảm biến tốc độ sẽ được trang bị một phần
tử lọc nhiễu tùy động đặc biệt, phần tử này làm giảm thiểu các tác động nhiễu loạn xảy ra do chuyển
động xoắn giữa khớp nối trục động cơ và máy pháy trong suốt thời gian hoạt động cơ ở chế độ chuyển
tiếp từ tiến sang lùi hoặc ngược lại. Việc ứng dụng phần tử lọc đặc biệt trên làm cho các đặc tính hiển
thị trạng thái trong quá trình chuyển tiếp trở nên trơn tru hơn để bù trừ các tác động xoắn xảy ra ở
khớp nối. Phần tử cảm biến tốc độ sẽ cảm biến tốc độ nhờ vào đầu cảm biến điện từ (MPU),đầu cảm
biến này sẽ đưa vào BĐK một tín hiệu điện áp có giá trị thay đổi từ 1 – 60 V. Khi tín hiệu tốc độ vì
một lý do nào đó bị mất đi thì hai bộ chỉ báo màu đỏ trên BĐk sẽ sáng lên.
Thông thường các tác động nhiễu loạn chính tác động vào BĐK sẽ là độ quá điều chỉnh (độ quá
độ về biên độ của tín hiệu),độ khơng ổn định giá trị biên độ tín hiệu và các nhiễu loạn sóng từ trường
xâm nhập vào hệ thống. Các tín hiệu nhiễu loạn trên nếu chúng thuộc dạng rời rạc thì khi xâm nhập
vào hệ thống chúng sẽ bị phân lập và loại bỏ thông qua chức năng lọc nhiễu dạng sóng từ của hệ
thống, nhờ vào sự thay đổi trị số điện kháng của các điện trở bên trong các rơ le hay các công tắc.
Khi các tác động thuộc dạng tín hiệu tương tự thì chúng cũng được phân lập và loại bỏ đi thông
qua bộ lọc tạp âm phụ trợ dạng chung. Kết quả là BĐK có thể tránh được tất cả các nhiễu loạn mà nó
có thể làm cho tốc độ hoặc tải thay đổi.Ngồi ra để góp phần vào việc tránh các tác động nhiễu loạn

12


thì phải chú ý định vị BĐK một cách chắc chắn vào giá đỡ vì khi BĐK bị xóc hay dao động nó sẽ
phát sinh ngay bên trong nó các sóng nhiễu làm ảnh hưởng đến việc điều khiển của hệ thống.
Thuật toán điều khiển ứng dụng trong BĐK 721 được thiệt kế riêng cho các động cơ có chiều
quay thay đổi. Việc điều khiển động lực sẽ được biến đổi một cách tự động ở cả hai chức năng điều
khiển tải và tốc độ trên tồn phạm vi cơng tác động cơ.

BĐK 721 làm việc tạo ra các tác động điều khiển trên hau tín hiệu được cảm biến đó là tải và
tốc độ để tạo ra tác động điều khiển lượng nhiên liệu cấp vào cho động cơ thông qua BTH.
BĐT này làm việc trên hai đường đặc tính cơng tác của việc điểu khiển động lực ở cùng một
chức năng điều khiển tốc độ của động cơ. Trong đó một đặc tính ở độ lợi lớn hơn với các tốc độ khi
động cơ làm việc trong điều kiện bình thường, cịn đường kia ứng với độ lợi thấp hơn ở các chế độ
tốc độ thấp. Khi BĐK làm việc được ở cả hai đường đặc tính trên thì các đáp ứng cần thiết cho việc
điều khiển sẽ tốt hơn là giữ độ lợi luôn ở một trị số không đổi. Hơn nữa khi động cơ làm việc ở chế
độ tốc độ giảm thì các thơng số điều khiển động cơ sẽ trở nên ổn định hơn.Đặc điểm trên được ứng
dụng đặc biệt hiệu quả trong các động cơ thấp tốc.
Để thực hiện việc điều khiển một cách hồn hảo và nhanh chóng thì BĐK sẽ được lập trình một
cách tự động với hai thơng số độ lợi tùy thuộc vào độ sai lệch tốc độ của động cơ (tức sự khác nhau
giữa tốc độ thực và tốc độ đặt trước của động cơ).Khi động cơ làm việc ở trạng thái ổn định (tải khơng
đổi) thì BĐK sẽ đáp ứng với giá trị độ lợi cơ sở. Độ lợi này có được thơng qua điều chỉnh của người
vận hành nhằm đạt được giá trị sao cho có thể giúp cho BĐK tránh được sự mất ổn định khi tốc độ
động cơ thay đổi thất thường, đồng thời giúp cho BTH và hệ thống cấp nhiên liệu tránh được các
rung động có hại. Trong trường hợp độ lệch tốc độ vượt quá phạm vi cho phép thì BĐK sẽ gia tăng
trị số độ lợi một cách tự động.
Một chức năng quan trọng khác của BĐK 721 là nó có thể đáp ứng bù vào mức độ khơng tuyến
tính trong việc cấp nhiên liệu của BTH cà những thay đổi động lực của động cơ khí tải thơng qua các
đáp ứng hiện hành của BTH. Chính đặc điểm này giúp cho việc điều khiển động lực trở nên hoàn
thiện trên tồn vùng cơng tác của động cơ ( từ chế độ khơng tải đến chế độ tồn tải).
Ngồi ra khi động cơ làm việc trong điều kiện tải thay đổi thì các thơng số động lực cũng được
điều chỉnh cho thích hợp, khi ta kích hoạt cho mạch ngắt phụ làm việc. BĐK đưa ra hai thông số cho
trước về trạng thái động lực của BĐK thông qua việc điều chỉnh công tắc tùy chọn nằm bên trong
BĐK. BĐK này được trang bị cho những động cơ làm việc phối hợp cùng chia tải.
BĐK 721 được trang bị một bộ giới hạn nhiên liệu cấp ở chế độ không tải để giới hạn nhiên
liệu cấp ở chế độ không tủa để giới hạn việc cấp quá nhiều nhiên liệu trong thời gian khởi động, việc
giới hạn này thông qua điểm đặt thanh răng ở vị trí lớn nhất lúc khởi động. Khi tốc độ hiện hành của
động cơ đạt đến tốc độ đặt trước thì BĐK sẽ cho ra đáp ứng làm giảm lượng nhiên liệu cấp vào động
cơ mà khơng vượt q vị trí giới hạn nhiên liệu cấp ở chế độ không tải .Điểm đặt giới hạn nhiên liệu

cấp cao nhất nhằm hạn chế đáp ứng tại đầu ra của BTH khi động cơ làm việc trong những điều kiện
bình thường.
BĐK 721 được trang bị trạm điều khiển bộ phận để thay đổi tốc độ đặt trước thông qua tín hiệu
vào là các tín hiệu độc lập để làm tăng hoặc hạ thấp tốc độ yêu cầu. Đối với tín hiệu tốc độ đặt trước
từ xa thì tín hiệu vào của BĐK sẽ có trị số biến thiên từ 4-20 mA, tương ứng 1-5 DVC.
Chế độ điều khiển từ xa được chọn khi cả hai tiếp điểm tăng tốc độ/tải “Raise Speed/Load” và
giảm tốc độ/tải “Lower Speed/Load” đều được đóng lại. Phần này sẽ mơ tả sự làm việc của BĐK ở

13


từng giá trị tốc độ đặt trước, cùng các chức năng thay đổi độ dốc của các đường đặc tính tốc độm
đồng thời là sự quan hệ qua lại giữa từng chế độ tải.
BĐK sẽ đưa ra các thông số đặt trước về giá trị giới hạn cấp nhiên liệu ở các chế độ không tải,
chế độ định mức cùng các giá trị về thời gian tăng, giảm tốc độ cho sự làm việc điều khiển. Trong đó
thời gian tăng tốc sẽ các định là khoảng thời gian cần cho động cơ trên đường đặc tính tốc độ có đọ
dốc thay đổi từ khơng tải đến có tải. Ngược lại thời gian giảm tốc chính là khoảng thời gian tính từ
lúc động cơ đang có tải cho đến khi khơng còn tải. Tỉ lệ tăng hay giảm tốc độ sẽ cho biết được giá trị
tốc độ tăng hay giảm thông qua việc tăng hay giảm tín hiệu độ lệch vào BĐK.
Điểm đặt giá trị tốc độ không tải được áp dụng trong khoảng thời gian khởi động động cơ và
giá trị này có trị số bằng hoặc nhỏ hơn đuểm đặt tốc độ khi động cơ làm việc có tải. Khi điểm đặt gúa
trị tốc độ không tải được chọn ( tức tiếp điểm “Idle/Rated” mở) thì các tín hiệu tăng tốc, giảm tốc hay
điều khiển từ xa sẽ mất tác dụng.Giá trị tốc độ không tải đặt trước sẽ không thay đổi ngoại trừ trường
hợp người ta điều chỉnh lại điểm đặt của nó. Khi chọn lựa chế độ làm việc là chế độ khơng tải thì
đồng thời các chức năng giới hạn nhiên liệu cấp cao nhất và giới hạn nhiên liệu vượt cấp sẽ khơng
cịn tác dụng nữa. Lúc này BĐK chỉ làm việc với chức năng giới hạn nhiên liệu cấp ở chế độ không
tải mà thôi.
Nếu điểm đặt giá trị tốc độ là giá trị tốc độ làm việc có tải thì tiếp điểm “Idle/Rated” phải được
đóng lại. Khi ấy giá trị của điểm đặt hạn chế nhiên liệu sẽ là giá trị giới hạn nhiên liệu cấp cao
nhất.Việc đóng cả hai tiếp điểm “Raise” và “Lower” trong thời gian động cơ từ chế độ khơng tải đến

chế độ làm việc định mức thì độ dốc của đường đặc tính tốc độ sẽ khơng cịn nữa/
Sau khi động cơ đạt đến giá trị tốc độ định mức, nếu ta chọn chế độ làm việc của BĐK là chế
độ điều khiển từ xa thì BĐK sẽ làm cho tốc độ động cơ thay đổi giá trị đặt trước thơng qua cường độ
tín hiệu vào, tín hiệu này sẽ biến thiên trong khoảng trị số từ 4-20 mA, tương ứng 1-5 DVC.Khi trị
số tín hiệu vào ( tức tín hiệu sau khi đồng dạng với tín hiệu tải và tín hiệu tốc độ từ xa ở các bộ cảm
ứng) thay đổi từ 4-20 mA (0,5-1 Vdc) thì đáp ứng của BĐK tương ứng với cận dưới của giá trị 4mA.
Dưới 2mA thì việc điều khiển sẽ thất bại.
Nếu chọn chế độ điều khiển là chế độ điều khiển từ xa ( các tiếp điểm “Raise” và “Lower” đóng
lại) thì khi giá trị tín hiệu điều khiển từ xa mà có trị số thấp hơn 2mA(0,5 Vdc) thì tín hiệu tốc độ đặt
trước vẫn sẽ được duy trì ở tốc độ hiện hành. Ví dụ khi ta chọn chế độ làm việc cho động cơ là chế
độ không tải thì khi tín hiệu cảm ứng tải vào BĐK có trị số thấp hơn 2mA chế độ điều khiển của BĐK
vẫn ở chế độ không tải. Chức năng này chỉ thay đổi khi tín hiệu cảm ứng tải vào BĐK lớn hơn 2mA.
Khi tiếp điểm ngắt mạch phụ “Circuit Breaker Aux” được đóng lại thì trị số tốc độ đặt trước sẽ
được giữ ở giá trị hiện hành của nó, đơng thời làm việc điều khiển sẽ dựa vào trị số cảm ứng tải cao,
thấp hoặc từ xa của tín hiệu tải mà thơi ( tức khơng phụ thuộc vào giá trị cảm ứng tốc độ như trước
đây nữa).
Cũng giống như chức năng điều khiển khi tín hiệu vào là tín hiệu của đo tốc độ, BĐK 721 sẽ
có những đáp ứng tương tự thơng qua tín hiệu độc lập vào của tín hiệu tải chứ khơng phải của tín hiệu
tốc độ. Trị số của tín hiệu vào cũng có giá trị biến thiên từ 4-20 mA.
Chức năng điều khiển từ xa ( điều khiển tải sẽ được chọn khi cả hai tiếp điểm “Raise
Speed/Load” và “Low Speed/Load” đồng thời được đóng lại). Làm việc điều khiển cục bộ của BĐL
721 lúc này cũng dựa vào các thông số đặt trước của tải như là thời gian tải, thời gian giảm tải, giá trị
đặt tải chuẩn, giá trị đặt tải cao… Thời gian gia tải xác định là khoảng thời gian từ khi động cơ ở chế
độ không tải cho đến khi động cơ làm việc ở trị số tải chuẩn. Còn thời gian giảm tải là là khoảng thời

14


gian động cơ làm việc ở tải hiện hành về chế độ không tải. Giá trị tỷ lệ tăng, giảm tải phụ thuộc vào
giá trị tín hiệu đầu vào BĐK.

Chế độ bù tải là đặc tính riêng của BĐK 721 nhằm giữ cho tốc độ động cơ không giảm quá thấp
có thể gây chết máy, thơng qua sự chuyển dịch thanh răng nhiên liệu ở vị trí đảm bảo cho nhiên liệu
cấp vào động cơ có thể làm việc được.
Chức năng của bộ dò năng lượng là kiểm tra sự làm việc đúng của bộ nhớ và bộ vi xử lý. Bộ
dò năng lượng bắt đầu làm việc sau khi BĐK được cấp nguồn điện khoảng 10 giây. Nếu không có sự
cố ở bộ nhớ và bộ vi xử lý thì bộ chỉ thị màu xanh “Power And CPU OK” trên nắp BĐK sẽ bật sáng.
Ngược lại nếu có sai sót ở bộ nhớ và bộ vi xử lý thì tín hiệu ra BĐK sẽ bị mất.

CHƯƠNG IV:KIỂM TRA KHẮC PHỤC SỰ
CỐ
4.1 Kiểm tra và hiệu chỉnh BĐK.
Thực hiện việc kiểm tra BĐT 721 theo tuần tự, chỉ sau khi xác nhận các giá trị cài đặt và điều
chỉnh của chúng.
1. Kết nối từ bộ cài đặt cầm tay tới BĐK phải phù hợp với phần hướng dẫn. Kiểm tra điện áp
và các cực cấp tín hiệu tới điều khiển. Xác nhận rằng chương trình lập trình của máy tính
hoặc BLTCT là đúng. Kiểm tra nguồn điện áp cấp, nếu nghi ngờ lỗi hệ thống từ nguồn hoặc
chương trình lập trình ta thử bước tiếp với một BLTCT khác. Nếu chương trình kiểm tra
vẫn lỗi, thay BĐK 721 khác. Nếu kiểm tra BĐK khơng phù hợp với bộ lập trình bằng tay
thì thay bộ lập trình khác.
2. Nhấn phím “ID”. Dòng chữ “721 Speed Control P/N 5412-505/506” sẽ xuất hiện. Lỗi chỉ
báo hoặc là từ điều khiển hoặc là từ chương trình lập trình của máy tính bị lỗi. Nếu vậy, thử
một BLTCT khác. Nếu lỗi kiểm tra vẫn xảy ra, thay BĐK 721. Nếu kiểm tra thấy đã quá cũ
với bộ lập trình 2, thay thế BLTCT khác.
3. Lựa chọn “Menu” 0. Bước nhảy thông qua “Menu” tới “Diagnostic Result step”. Xác minh
rằng giá trị hiển thị là 49. Nếu là một giá trị khác trên màn hình hiển thị, thay điều khiển.
4. Lựa chọn “Menu”1. Xác nhận rằng tất cả các điểm đặt đã được ghi chép trong quá trình cài
đặt. Lựa chọn lại các “Menu” khác. Nếu có bất kỳ sự khác biệt nào tìm thấy, thay đổi điểm
đặt tới giá trị đúng. Nhấn phím “Save”. Dịng chữ “Set Points Saved” sẽ xuất hiện. Tháo
nguồn từ điều khiển ít nhất là 10s. Xác nhận rằng giá trị đã được lưu giữ trong suốt thời
gian nguồn tháo ra.


4.2 Kiểm tra các tín hiệu rời rạc.
Thực hiện kiểm tra xác nhận tình trạng các tín hiệu vào rời rạc như sau ( không được kiểm tra
khi máy đang chạy.
1. Đóng cơng tắc nhiên liệu thấp nhất “chạy/dừng”. Lựa chọn công tắc trạng thái “Chạy/dừng”
bật ở trạng thái “0” trong “Menu”, trạng thái sẽ được đóng. Nếu giá trị khơng thay đổi từ
đóng sang mở khi cơng tắc được mở, kiểm tra điện áp tại các cực. Nếu điện áp đúng được
xác nhận, điều khiển có lỗi và nên được thay thế.
2. Đóng cơng tắc “khơng/tải”. Cơng tắc khơng/tải ở trạng thái “0” trong “Menu” sẽ được đóng.
Nếu giá trị khơng thay đổi từ đóng sang mở khi cơng tắc được mở, kiểm tra điện áp tại các
cực. Nếu điện áp đúng được xác nhận, điều khiển có lỗi và nên được thay thế.
3. Đóng cơng tắc “giảm tốc độ/tải”.Cơng tắc giảm tốc độ ở trạng thái “0” trong “Menu” nên
được đóng lại. Nếu giá trị khơng thay đổi từ đóng sang mở khi cơng tắc được mở, kiểm tra

15


4.

5.

6.

7.

8.

điện áp tại các cực điều khiển. Nếu đúng điện áp xác nhận là đúng, điều khiển bị lỗi và nên
được thay thế.
Đóng cơng tắc “tăng tốc độ/tải”. Cơng tắc tăng tốc độ ở trạng thái “0” trong “Menu” sẽ

được đóng lại. Nếu giá trị khơng thay đổi từ đóng sang mở khi công tắc được mở, kiểm tra
điện áp tại các cực điều khiển. Nếu điện áp xác nhận, BĐK bị lỗi và nên được thay thế.
Đóng cơng tắc “bỏ qua tốc độ”.Công tắc bỏ qua tốc độ ở trạng thái “0” trong “Menu” sẽ
được đóng lại. Nếu giá trị khơng thay đổi từ đóng tới mở khi cơng tắc được mở, thay đổi
điện áp tại các cực điều khiển. Nếu đúng điện áp được xác nhận, BĐK bị lỗi và nên được
thay thế.
Đóng cơng tắc “khơng tải/đặt lại tải”. Công tắc không tải tại trạng thái “0” trong “Menu” sẽ
đóng lại. Nếu giá trị khơng thay đổi từ đóng tới mở khi cơng tắc được mở, kiể mtra điện áp
tại các cực điều khiển. Nếu đúng điện áp được xác nhận, BĐK bị lỗi và nên được thay thế.
Đóng cơng tắc “tải cơ bản”. Cơng tắc khơng tải tại trạng thái “0” trong “Menu” sẽ đóng lại.
Nếu giá trị khơng thay đổi từ đóng tới mở khi cơng tắc được mở, kiể mtra điện áp tại các
cực điều khiển. Nếu đúng điện áp được xác nhận, BĐK bị lỗi và nên được thay thế.
Đóng cơng tắc “khóa phụ”. Công tắc không tải tại trạng thái “0” trong “Menu” sẽ đóng lại.
Nếu giá trị khơng thay đổi từ đóng tới mở khi công tắc được mở, kiể mtra điện áp tại các
cực điều khiển. Nếu đúng điện áp được xác nhận, BĐK bị lỗi và nên được thay thế.

Bất kỳ một đầu vào riêng biệt với nguồn cấp nên biểu thị ở trạng thái đóng. Nếu điện áp thích
hợp được xác định tại các cực, lỗi chỉ báo tín hiệu vào điều khiển là không tốt. Cần thay BĐK khác.

4.3 Kiểm tra bộ cảm biến công suất kW.
Tuân thủ các bước kiểm tra xác định và xác nhận chức năng của đầu vào bộ chuyển đổi (tín
hiệu đầu vào cổng 1) như sau:
1. Kết nối một nguồn 4-20 mA tới cực 36 (+) và 37 (-). Đảm bảo rằng một bước nhảy được
đặt qua cực 35 và 37. Kết nối một đồng hồ mA trong mạch nối tiếp với nguồn 4-20 mA.
2. Đặt nguồn 20 mA trên đồng hồ đo, lựa chọn “Menu” 9 trên chương trình của BLTCT.
3. Đặt bộ kiểm tra vào chân 49. Lựa chọn tải kW.
4. Xác nhận màn hình hiển thị đọc 20.00 ± 0.01mA.
5. Đặt nguồn tới 4.0 mA.Giá trị đầu vào kW là 4.0 ± 0.2 mA. Nếu đồng hồ đo được dịng phù
hợp tín hiệu vào cổng 1, và đang đọc trên chương trình của BLTCT là đúng. BĐK 721 bị
lỗi và nên được thay thế.


4.4 Kiểm tra tín hiệu đầu vào từ tuabin hoặc bộ tăng áp.
Tuân theo các bước kiểm tra và xác định các chức năng đầu vào của bộ biến đổi áp suất tăng
áp ( tín hiệu vào cổng số 3) như sau:
1. Kết nối một nguồn từ 4-20 mA hay từ 1-5 Vdc tới cực 42(+) và 43 (-). Nếu một nguồn mA
được sử dụng, một bước nhảy phải được đặt tới các cực 41 và 42. Kết nối một đồng hồ đo
điện áp một chiều DC qua cực 42(+) và 43 (-). Không bắt buộc, một đồng hồ mA có thể
được lắp đặt nối tiếp với nguồn từ 4-20 mA.
2. Đặt nguồn từ 5.0 Vdc (20.00 mA) trên đồng hồ. Lựa chọn “Menu” 9 trên chương trình
BLTCT.
3. Đặt đầu kiểm tra tới 49. Lựa chọn tín hiệu vào giới hạn nhiên liệu.
4. Đặt nguồn từ 1.0 Vdc (4.0 mA). Giá trị tín hiệu giới hạn nhiên liệu là 4.0 ± 0.2 mA. Nếu
đồng hồ chỉ báo đúng điện áp hay đúng dịng với tín hiệu hiện tại vào cổng số 3, nhưng
đang đọc trên chương trình BLTCT, BĐK 721 bị lỗi.

4.5 Kiểm tra tín hiệu tốc độ vào.
Tuân theo các bước kiểm tra xác nhận làm việc các đầu tốc độ như sau.

16


1. Kết nối tín hiệu máy phát tần số audio tới đầu cảm biến tốc độ cổng 1 (chân 17/48). Đặt
mức tín hiệu đầu tiên ra trên 1.0 Vơn. Đánh dấu tới điểm đặt răng số 1 từ “Menu”7. Tạm
thời đặt răng số 1, điểm đặt răng số 1 tới 60 (điều này dẫn đến giá trị và tần số cân bằng
nhau, thuận lợi cho quá trình kiểm tra dễ dàng).
2. Đặt tín hiệu máy phát lên tới 400Hz. Đọc giá trị tốc độ động cơ 400 trên “Menu”7. Tăng
tần số máy phát lên tới 2000Hz. Giá trị đọc sẽ tuân theo tần số máy phát.
3. Quay trở lại điểm đặt răng số 1 trên “Menu” 8 trước đó đã ghi giá trị động cơ.
4. Kết nối tín hiệu tần số máy phát audio tới cảm biến tốc độ đầu vào 2 (cực 19/20). Đặt mức
đầu ra trên 1.0 Vrms. Đánh dấu răng số 2 tại điểm đặt từ “Menu”7. Tahm thời đặt răng số

2 tới điểm đặt 60.
5. Đặt tín hiệu máy phát 400Hz. Đọc giá trị tốc độ động cơ 400v/ph trên “Menu”7. Tăng tín
hiệu tần số máy phát tới 2000Hz . Giá trị đọc sẽ tuân theo tín hiệu tần số máy phát
6. Quay lại bánh răng số 2 tại điểm đặt trên “Menu”8 đã ghi giá trị động cơ.
Sau khi hồn tất q trình kiểm tra và xác định các giá trị. Lưu điểm đặt bằng cách nhấn nút
“Save” trên chương trình của máy tính cầm tay. Tháo nguồn điều khiển khoảng 10s. Phục hồi
lại nguồn và xác nhận lại tất cả các điểm đặt đã được ghi. Khơng kết nối chương trình BLTCT
tới BĐK. Đóng nắp ngồi J1 và khóa vít lại. Kết thúc chương trình kiểm tra.

17


TRẦN ANH LN

Tìm hiểu và phân tích về Bộ điều tốc điện tử số
Woodward – 721

18