GOVERNADOR ELETRÔNICO DE VELOCIDADE Descrição Geral O sistema sistema de governador eletrônico consiste consiste de uma uma unidade unidade que controla a rotação do motor. Suas tarefas são: -manter a marcha lenta no valor especificado -manter a velocidade de operação operaçã o dentro de valor especificado especificado independente da solicitação de carga. Diferentemente do governador mecânico, o governador eletrônico não tem pesos dentro do governador. velocidade velocidade ! controlada pela unidade de controle "#,fig#$ "# ,fig#$ %sentindo& %sentindo& a diferença entre o valor especifi esp ecificado cado e o valor da velocidade real em cada instante. O valor da diferença ! convertido em um sinal sinal para um eletromagneto "atuador$ que a'usta a cremalheira da (om(a in'etora para aumentar ou diminuir a quantidade de com(ust)vel in'etado. O te*to seguinte descreve os componentes que comp+em o sistema, suas funç+es separadamente. ertos motores tem (om(as in'etoras in'etoras com governador utili/ados utili/ados como limitadores limitadores de velocidade. 0estes casos o atuador ! fi*ado numa (ancada separada. O sensor e a proteção eletrônica de so(revelocidade so(revelocidade são omitidos omitidos nestes casos, e o solen1ide de parada2v3lvula parada2v3lvula %shut-off& %shut-off& ! usada apenas para desligar desligar o motor normalmente. normalmente.
4igura #: 5otor acoplado a um governador eletrônico "diagrama do sistema$ #. 6nidade de ontrole 8. 9icup de rpm do motor <. tuador ?. 9icup de rpm para so(revelocidade
7.#. Solen1ide de parada 7.8. ;3lvula de corte de com(ust)vel =. >aterias
SENSOR DE VELOCIDADE
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O sensor de velocidade ! um eletromagneto colocado na carcaça do volante logo acima dos dentes engrenagem da volante. om o passar dos dentes da engrenagem so( o eletromagneto uma corrente alternada ! indu/ida "um ciclo por dente$. voltagem do pulso est3 entre #; a <@; ".5S.$ s roscas dos pickups são 72A&-#A 604-8
4igura 8: Bocali/ação dos picups de rpm #. 9icup de rpm. 8. remaleira do volante
UNIDADE DE CONTROLE unidade de controle eletrônica "fig <$ compara os sinais de entrada com o sinais padroni/ados, e então um sinal corretivo ou não ! enviado para o atuador. unidade de controle tem uma s!rie de possi(ilidade de a'ustes que serão descritas a(ai*o. Os a'ustes podem ser feitos ap1s serem retiradas as capas de (orracha da unidade de controle.
4igura <: 6nidade de controle CSD77@@C com capas de (orracha removidas. #. ontrole de ganho "E0$ 8. 'uste de 5archa-lenta "EDBC$ <. ontrole da velocidade de operação "S9CCD$ ?. ontrole da diferença entre a alta-livre e a m3*ima rpm com carga "DOO9$ 7. 'uste de com(ust)vel inicial "SFFE0 46CB$ =. 'uste da rampa de aceleração "S9CCD 59E0$ G. ontrole de esta(ilidade "SF>EBEFH$
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#.Ajustando a arc!a lenta "marcado %EDBC&$, "8, fig<$ ! feito com um potenciômetro de uma volta. marcha lenta pode ser a'ustada %'umpeando& os terminais %& e %5& no (arramento. gama para a'uste ! #8@@-?#@@ I/ a(ai*o da frequJncia para rotação de funcionamento do motor. irando o potenciômentro na direção !or"ria ir3 auentar a marcha lenta. 8. Ajustando a #elocidade de o$eração "%S9CCD&$, "<, fig <$ ! feito atrav!s de um potenciômetro de 88 voltas. gama para a'uste ! #@@-=@@@ I/. irando o potenciômentro na direção !or"ria ir3 auentar a velocidade de operação. frequJncia do sensor magn!tico "sensor de velocidade$ ! dependente do nKmero de dentes da cremalheira do volante e da velocidade de operação dese'ada, i.e. a velocidade de operação em r2s "revoluç+es por segundo$ multiplicada pelo nKmero de dentes da engrenagem.
%otor =2G litros #@2#8 litros #= litros
No& de dentes #?@ #7= #7<
C*emplo: 5otor FLD#=<@ a'ustado para #7@@ r2min "87 r2s$: 87 M #7< N
EBEFH&$, "G, fig<$ constante de tempo ! o tempo que o motor leva para retornar a rotação a'ustada depois de uma mudança de carga. 7.Droo$& O controle de queda "?, fig<$ marcado %DOO9& est3 funcionando quando os terminais %& e %B& estão conectados. gama de a'uste ! de # a 7 P. irando na direção !or"ria ir3 auentar o seu valor. %Qumpeando& os terminais %& e %I& um maior droop pode ser conseguido. =. Ajuste do co'ust(#el de $artida. irando o a'uste %SFFE0 46CB& "7, fig.<$ na direção !or"ria ir3 aumentar a quantidade de com(ust)vel enviada para o motor quando da partida. irando o a'uste totalmente na direção anti)!or"ria, a quantidade de com(ust)vel ser3 m)nima ou /ero. irando o a'uste totalmente na direção !or"ria a quantidade de com(ust)vel ser3 m3*ima durante a partida. G.Ajuste da ra$a de aceleração& irando %S9CCD 59E0& "=, fig.<$ na direção !or"ria ir3 diminuir a aceleração da rotação do motor. irando o a'uste totalmente na direção !or"ria, a aceleração pode ter at! 8@ segundos dependendo da rotação de 93gina < de #7
tra(alho. om o a'uste totalmente anti)!or"rio, a rampa ser3 efetivamente eliminada, ou se'a, a rotação do motor so(e quase que instantaneamente R de tra(alho.
DIAGRA%AS EL*TRICOS
4igura A. one*+es do solen1ide de parada ou v3lvula de corte de com(ust)vel, energi/ados durante a operação, sistema 8?;.
Nota+ 0as vers+es mais novas o solen1ide de parada tem uma proteção transiente interna. 9ortanto, apenas uma proteção transiente "G$ ! necess3ria para a unidade de controle. #. 6nidade de controle 8. tuador
7. 4us)vel de #7 "r3pido$ =. have principal
<. 9icup magn!tico ?. 'uste de rpm e*terno "7 Ω$
G. Solen1ide de parada "0ão se aplica ao D#G7$ A. ;3lvula de corte de com(ust)vel
. Sensor de rpm para so(revelocidade #@. have "sTitch$ de rpm "proteção contra so(revelocidade ##. el! #8. >ateria: #8 ou 8?;
,rocedientos Antes da $rieira $artida hecar o seguinte antes de conectar as (aterias: #. ue a voltagem do sistema ! correta "#8 ou 8?;$ 8. ue a polaridade est3 correta nos terminais %C& "negativo$ e %4& "positivo$ da unidade de controle. O'ser#ação- A unidade de controle te ua s.rie de $roteç/es internas& 0ual1uer $oss(#el curto circuito no atuador ou nos ca'os $arar" o otor& De$ois das 'aterias sere desconectadas e a causa reediada2 a unidade ir" 3uncionar corretaente de no#o& <. hecar se a fiação est3 correta. ;er diagrama el!trico nas figuras A, , #@ e ##. 93gina ? de #7
?.olocar os potenciômetros %E0& "ganho$ e %SF>EBEFH& da unidade de controle na posição central. 7. Femporariamente 'umpear os terminais %& e %5& na unidade de controle para a'ustar a marcha lenta "apro*. =@@ - A@@ 95$ 9rimeira 9artida #. onectar as (aterias e partir o motor. O governador deve manter o motor em marcha lenta. Se dese'ado, a marcha lenta pode ser aumentada girando o potenciômetro %EDBC& na direção hor3ria. ire o potenciômetro suavemente, não o leve direto para sua posição final. 8. p1s o motor checado e o se seu funcionamento estiver normal, remover o %'umper& entre os terminais %& e %5& na unidade de controle. rotação deve aumentar para cerca de #7=G 95 ou #AG@ 95 dependendo da velocidade de operação dese'ada. 9ara unidades de controle novas ou previamente a'ustadas, o potenciômetro %S9CCD& deve ser girado apro*imadamente #8 voltas na direção hor3ria da sua posição final para que se o(tenha a velocidade de #7@@ 95. <. 4a/er o a'uste final do ganho "%E0&$ e da esta(ilidade "%SF>EBEFH&$ na unidade de controle: - 9artir o motor sem carga e girar o controle %E0& na direção hor3ria at! que ocorra insta(ilidade. Cntão gire na direção anti-hor3ria at! que se o(tenha esta(ilidade e então gire mais #2A volta. - 'ustar o controle %SF>EBEFH& da mesma maneira que o ganho "%E0&$ acima. ;e'a tam(!m a figura #G. O'ser#ação+ 0uando se est" ajustando o 4an!o 56GAIN78 a #elocidade de ajustada $ode udar& Ajuste se necess"rio2 usando o $otenci9etro 6S,EED7& p1s estes a'ustes serem completados, pode ser aplicada carga. 9ode ser necess3rio repetir os a'ustes anteriores. 0ormalmente e*iste um ponto cr)tico para estes a'ustes com o motor frio e sem carga.
NotaGirando o controle 6GAIN7 na direção !or"ria ir3 aumentar a reação do motor para mudanças de carga. irando na direção anti)!or"ria ir3 retardar esta reação. Girando o controle 6STA:ILIT;7 na direção !or"ria ir3 diminuir o tempo de recuperação do sistema ap1s uma mudança de carga. irando na direção anti)!or"ria ir3 Freqüência aumentar o tempo de reação do sistema.
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Tempo
4igura #G. 9rocesso de esta(ili/ação Binha pontilhada N melhor a'uste
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Ajustando os S e C?+ O s@itc! do lado es1uerdo C> su(stitui e funciona como os 'umpers C= e CG encontrados nas unidades de controle antigas. posição normal ! %O0&, correspondente ao 'umper na posição na unidade antiga. 5ova o sTitch para %O44& caso ha'a uma insta(ilidade r3pida no sistema. O s@itc! do lado direito C? controla um circuito adicional que afeta a sensi(ilidade da unidade de controle. om o sTitch na posição %O0& a sensi(ilidade ser3 redu/ida. Csta função foi adicionada para eliminar um comportamento err3tico r3pido que pode ser causado por um acoplamento muito suave ou desgastado na carga entre o motor e o acionador.
O'ser#ação+ 0uando o s@itc! C> est" na $osição 6ON7 e o C? na $osição 6O7 o ESDB>> o$era eataente i4ual ao ESDB>>>&
O,ERAFO E% ,ARALELO 9ara uma (oa divisão de cargas para 8 ou mais geradores sendo usados em paralelo, e*istem dois m!todos: #. omo o sistema de governador eletrônico funciona r3pida e e*atamente, sua vantagem pode ser usada para operaç+es em paralelo onde se divide a carga. aso se'a necess3rias mais informaç+es contacte a ;OB;O 9C0F. 8. O m!todo mais f3cil para se utili/ar divisores de carga ! utili/ar o mesmo droop dos governadores mecânicos. 9ara o droop de ?,7P "a'ustados pela ;olvo 9enta$ os terminais %& e %B& devem ser conectados. 93gina G de #7
SOLUCIONANDO ,RO:LE%AS >& O %OTOR NFO IR UNCIONAR A& Volta4e da 'ateria heque a voltagem da (ateria nos terminais %C& "-$ e %4& "U$ da unidade de controle. As #olta4ens ais 'aias 1ue $odeos ter são+ - A ; D para sistemas de #8;V -#G; D para sistemas de 8?;. heque se o fus)vel "posição 7, figura A$ est3 intacto.
:& Atuador orte a alimentação da unidade de controle. frou*e o conector angulado no atuador e cheque o mesmo atrav!s da medida de resistJncia entre os diferentes pinos, usando um ohm)metro. 5ovimente o flap do governador para frente e para tr3s e anote as leituras o(tidas no ohm)metro.
Se o atuador esti#er o$erando noralente2 os se4uintes #alores de#e ser o'tidos+ AC:??B2 AC:?HB ACD>HB Cntre os pinos -> <±# ohmsW -D <±# ohmsW -I G±# ohmsW - Enfinito -arcaça do atuador Enfinito -arcaça do atuador Enfinito
Nota+ Valores a ?BJC& ecoloque o conector alimentação da unidade.
e
ligue
a
Desconecte o fio do terminal %& da unidade de controle e temporariamente conecte um amper)metro entre o fio e o terminal %4&. O atuador deve mover rapidamente a cremalheira da (om(a para a posição de m3*ima in'eção de 93gina A de #7
com(ust)vel. Se necess3rio, remova a tampa do atuador para ver o movimento. s correntes lidas devem ser ? "#8;$ ou 8,7 "8?;$. 0OF: 9ara remover a tampa do atuador, um selo deve ser rompido. Esso s1 deve ser efetuado por pessoal autori/ado ">8G7 e D#G7-8? apenas$.
A 4arantia do otor ser" cancelada se o selo 3or ro$ido $or $essoal não autoriKado& Se o atuador se mover devagar apesar de o valor da corrente estar correto, a ra/ão para isto deve ser investigada "por e*emplo, a cremalheira pode estar sendo o(stru)da$. heque as cone*+es el!tricas se o atuador não se mover. Se as mesmas estiverem corretas e mesmo assim o atuador não se mover, este deve ser su(stitu)do.
C& O sensor de r$ 5$icu$8 onecte um volt)metro aos terminais %& e %D& da unidade de controle. Bigue o motor utili/ando o motor de arranque e leia a voltagem. mesma deve ser #,@; ", 5S$.
Se não !ou#er #olta4e+ desconecte os fios dos terminais %& e %D& e ligue o motorde novo. Se a voltagem for medida no sensor, então a unidade de controle est3 avariada. Se não !ou#er sinal #indo do sensor 5$icu$8+ meça a resistJncia entre os terminais %& e %D& na unidade de controle. resistJncia deve estar en tre 7@ e 87@ ohms. aso contr3rio, cheque a fiação e cone*+es. Se as mesmas estiverem corretas, então se deve checar a distância entre o sensor e a cremalheira do volante. mesma deve estar entre @,= e #,@ mm "<2? de volta da posição inferior$. 93gina de #7
Ua redução na distMncia ocasionar" u sinal ais 3orte 5aior #olta4e8 #indo do sensor& D& A unidade de controle& #. heque as regulagens (3sicas. 8. heque a voltagem entre os terminais %& "-$ e %9& "U$ na unidade de controle. C!e1ue a $olaridade do #olt(etro& O valor correto de leitura ! #@; D "motores com sistemas #8 e 8?;$ 6m valor incorreto pode ser causado por curto circuito no terminal %9& ou um potenciômetro S9CCD avariado. <. onecte um volt)metro entre os terminais %& "-$ e %4& "U$. C!e1ue a $olaridade do instruento& Bigue o motor atrav!s do motor de arranque e com o solen1ide de parada engatado. heque o volt)metro, pois o valor correto deve ser #,7 a 8,7; D "motores #8 ou 8?;$. U #alor incorreto $ode ser causado $or+ - 9otenciômetro S9CCD com regulagem muito (ai*aV - Bigaç+es el!tricas incorretas ao atuadorV - 9otenciômetro S9CCD avariado.
?& O %OTOR ATINGE SO:REVELOCIDADE 5DIS,ARA OVERS,EED8 Nota+ Não li4ue o otor& #. onecte o suprimento de energia R unidade de controle. O atuador deve se mover R posição de m3*ima in'eção de com(ust)vel. 8. 5eça a voltagem entre %& "-$ e %4& "U$ na unidade de controle. Se a #olta4e esti#er entre >2 a ?2V DC2 então+ - O a'uste de velocidade "S9CCD$ est3 alto demaisV - unidade est3 defeituosaV 93gina #@ de #7
Se a #olta4e 3or aior 1ue ?2V DC2 então+ - I3 muita restrição ao curso das alavancas de acionamento do atuador. Se a #olta4e esti#er enor 1ue >2V DC2 então+ - unidade de controle est3 defeituosa. Nota+ Os #alores acia se a$lica a sisteas >? ou ?PV. <. Desconecte os fios do sensor de rpm entre os terminais %& e %D&. - Se o atuador ainda estiver em sua posição de m3*ima in'eção de com(ust)vel, então a unidade de controle est3 defeituosa. - Se o atuador est3 na posição de m)nima in'eção, então o sinal de rpm do motor est3 correto. heque o ca(eamento entre o sensor e a unidade de controle, e tam(!m a (lindagem.
& O %OTOR NFO ATINGE A VELOCIDADE DESEQADA #. 5eça a voltagem nos ca(os das (aterias principais quando o motor estiver sendo rodado atrav!s do motor de arranque. voltagem não deve ser menor que A; para sistemas de #8; ou #G; para sistemas em 8?;. - arregue2su(stitua as (aterias se a voltagem for muito (ai*a. ertifique-se de que as (aterias não estão su(dimensionadas. - s ligaç+es para o atuador podem estar incorretas. 8. %Qumpeie& temporariamente os terminais %& e %4& da unidade de controle. O atuador deve ser deslocado para a posição dem3*ima in'eção de com(ust)vel. Se não for, a causa pode ser: - Bigaç+es incorretas para a unidade de controle vindo da (ateria ou do atuador. - lavancas de acionamento podem estar presas. 93gina ## de #7
- tuador defeituoso. <. 5eça a voltagem no atuador entre os terminais %& e %>& na unidade de controle na velocidade em que o motor estiver operando. Se a voltagem estiver at! 8; menor que a voltagem na (ateria, a falha pode ser provocada por cremalheira emperrada, molas de so(revelocidade incorretas "aplica-se a governadores $, ou alguma alavanca presa entre o atuador e a (om(a. Se o pro(lema persistir ap1s todos estes itens terem sido checados e tudo parecer estar em ordem, tente a'ustar o potenciômetro de velocidade %S9CCD& . ?. EnterferJncia el!trica e decl)nio "Droop$ indese'ado Se houver equipamentos instalados que emitam ondas de r3dio "4E$, como eletro)mãs, sistemas de ignição do tipo semicondutor, carregadores de (aterias ou outros governadores el!tricos, isto pode causar controle inst3vel ou decl)nio indese'ado. unidade de controle tem filtros internos que promovem alguma proteção contra isto, mas altos n)veis de interferJncia devem ser tratados separadamente. fonte de interferJncia deve ser isolada. l!m disso, os chicotes para a unidade de controle deve ter seu curso o mais longe poss)vel destas fontes. O chicote do sensor de conta-giros "picup$ para a unidade de controle deve ser (lindado em toda a sua e*tensão. 0ote que a (lindagem SX DC;C SC O0CFD O FC5E0B %FC& D 60EDDC DC O0FOBC, C 060 O 9E69.
P&CONTROLE INSTVEL
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O controle inst3vel ! um pro(lema que requer especial atenção. aso isto ocorra, pode e*istir diversas poss)veis ra/+es para este pro(lema. aso o sistema não funcione satisfatoriamente deve-se responder as seguintes perguntas: #. ual a frequJncia apro*imada de insta(ilidadeY "lenta ou r3pida$ 8. uais as posiç+es dos potenciômetros %E0& e %SF>EBEFH& na unidade de controle. <. insta(ilidade aumenta quando se gira o potenciômetro %E0& para a direção hor3riaY ?. insta(ilidade desaparece se a rotação do motor ! aumentada ou diminu)daY 7. insta(ilidade aumenta ou diminui quando se aumenta a cargaY =. O que acontece quando se o 'umper %& entre %C#& e %C8& na unidade de controle ! cortadoY G. O que acontece se um capacitor adicional "%>&$, valor #@µ4, ! conectado entre os terminais %C8& e %C<& de acordo com a figuraY O:S- E . $ositi#o 58& A. O sistema completo do governador, incluindo todos os componentes move-se suavemente sem prender ou engripar Y . corrente do atuador foi medida de sem carga at! carga total de acordo com a figura Y
De$endendo das res$ostas $ara as 1uest/es acia2 insta'ilidade $ode ser causada $or+ #. 9otenciômetros %E0& %SF>EBEFH& a'ustados muito alto.
e
8. 6nidade de ontrole com sensitividade 93gina #< de #7
muito alta com relação a massa e a in!rcia das unidades movidas. <.aso um acoplamento fle*)vel se'a conectado, rigide/, folga ou vi(ração torsocional. ?. (om(a in'etora 7. O sistema de ligação =. O regulador de voltagem do alternador G. O sinal do sensor.
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