Bộ GC.28 lă nơi tập trung tất cả cõc điều khiển điện tử của đầu mõy D12E, nú cú cõc nhiệm vụ:
- Điều chỉnh tự động sức kĩo: đđy lă nhiệm vụ chủ yếu của bộ CR. Căn cứ văo tay điều khiển, căn cứ văo tỡnh hỡnh phụ tải trớn động cơ điện kĩo, văo tỡnh hỡnh phõt cụng suất của động cơ diezel vă nhiều yếu tố khõc thỡ bộ CR sẽ chọn chế độ phự hợp thụng qua việc chọn chế độ kớch từ mõy phõt điện chớnh vă điều chỉnh quan hệ giữa U vă I của mõy phõt điện chớnh sao cho phự hợp với đường đặc tớnh sức kĩo của đầu mõy đờ định trước.
- Tự động thực hiện 1 số chức năng: điều chỉnh nạp ắc qui, tự động kiểm tra mức nước lăm mõt động cơ diezel, tự động bảo vệ mõy phõt điện chớnh, chống ngủ gật ở tăi xế…
Bộ GC.28 được lắp thănh thiết bị trọn bộ ATMES. Cõc mạch điện được lăm dưới dạng cõc đơn vị riớng biệt (tấm lắp cõc chi tiết linh kiện điện tử, mặt trước cú đỉn (diod quang) chỉ thị, mặt sau lă rắc cắm).
Cõc đơn vị thănh phần được bố trớ trớn 2 mảng. Bộ điều khiển được nối với mạch ngoăi bằng 4 phớch cắm (X41, X42, X43, X44 ).
Tớn hiệu phản õnh trạng thõi của bộ điều khiển CR được thể hiện bằng diod quang trớn bộ CR.
Bộ điều khiển CR cú sơ đồ khối như hỡnh 3.6 thực hiện cõc chức năng sau:
Đồ õn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Mạnh Hă
Đơn vị điều chỉnh sức kĩo điều khiển truyền động điện kớch thớch mõy phõt điện kĩo, đúng tất cả cõc cụng tắc tơ ghĩp shunt động cơ điện kĩo, cõc thănh phần của nú gồm cú:
* Đơn vị cung cấp:
- YNZ1/+18, YNZ1/-18: hai vỉ năy cựng với cõc điện trở R18 giảm điện õp của ắc qui BA cấp cho chỳng (110V) vă chuyển thănh điện õp chưa được ổn õp +18V vă -18V để cấp cho 2 vỉ YSZ2/+15; YSZ2/-15.
- YSZ2/+15; YSZ2/-15: hai vỉ năy chuyển điện õp chưa được ổn õp +18V vă -18V thănh điện õp ổn õp YSZ2/+15; YSZ2/-15 để cung cấp cho cõc bộ phận của bộ điều chỉnh (YPR, YRK, YZV, YODU, YKA, YPSM, YOUT, YIN) để cung cấp cho cõc cảm biến dũng vă õp C1, C2 ở ngoăi bộ CR.
* Đơn vị chức năng YPR7, YZJK3:
Đơn vị năy tạo ra cõc tớn hiệu chức năng với trị số yớu cầu của dũng điện, điện õp vă cụng suất của mõy phõt điện chớnh. Đơn vị YPR nhận tớn hiệu từ cảm bõo vũng quay EO2 (cung cấp thụng tin về số vũng quay n của động cơ diezel cho đơn vị YPR7, nú sẽ chuyển đổi n (v/ph) thănh tớn hiệu ns (V) để cấp cho cõc vỉ khõc theo quan hệ ns= 0,01n). đơn vị YZK nhận thụng bõo về vị trớ của tay ga (từ cõc tớn hiệu IBG, IRA, IRV của vỉ YIN2), từ đú cấp tớn hiệu về độ lớn yớu cầu của dũng điện vă cụng suất phự hợp với vị trớ tay ga (IVZk,PVZk).
* Cõc đơn vị nối đầu văo, đầu ra (YIN, YOUT):
Cõc đơn vị năy chuyển từ mạch điều khiển đầu mõy 110V (tiếp điểm logic) văo bộ điều chỉnh với mức điện õp ±15V vă ngược lại đảm bảo đầu nối văo, đầu nối ra. Đơn vị văo YIN, đơn vị ra YOUT:
- Đơn vị YIN cú 2 chức năng: ngăn cõch phần điện õp điều khiển đầu mõy cú điện õp cao (110V) với phần điện õp thấp (+15V); chuyển đổi điện õp điều khiển 110V thănh tớn hiệu 15V đưa văo cõc vỉ sau đú.
- Đơn vị YOUT đảm bảo đúng khụng tiếp điểm mạch cõc cuộn điều khiển thiết bị 110V.
Đồ õn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Mạnh Hă
Đồ õn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Mạnh Hă
Việc điều chỉnh dũng điện tạo bởi cõc mạch chớnh sau:
Từ cõc tớn hiệu IBG, IVZk,I1, IVZv, ns, I5 vỉ YRI7 sẽ tạo tớn hiệu RI để đưa tới vỉ YPSM2 vă điều chỉnh kớch từ mõy phõt kớch thớch sao cho đạt được sự cđn bằng giữa độ lớn dũng điện yớu cầu IVZvvă dũng điện thực tế I1 (từ cảm bõo C1). Tớn hiệu về độ lớn dũng điện yớu cầu được xõc định bằng cõch chọn 1 trong cõc tớn hiệu nhỏ nhất sau đđy:
- Độ lớn dũng điện yớu cầu phự hợp với cụng suất PVZk(tạo ra việc hạn chế cụng suất chọn đặc tớnh).
- Độ lớn dũng điện yớu cầu phự hợp với dũng quay IVZv(điều khiển bởi dũng gia tốc ở cõc nấc chạy cao hơn).
- Độ lớn dũng điện yớu cầu phự hợp với dũng quay IVZk(điều khiển bởi dũng gia tốc ở cõc nấc chạy thấp).
Từ đơn vị điều chỉnh điện õp văo I5 liớn hệ với cõc đơn vị điều khiển phớa trớn YRU7 vă YOUT.
* Đơn vị điều chỉnh điện õp YRU7:
Đảm bảo hạn chế điện õp mõy phõt đến giõ trị tương ứng với khả năng kớch thớch cao nhất. Giõ trị điện õp UVZ tỉ lệ thuận với vũng quay thực tế ns, độ lớn giõ trị điện õp thực tế U được cung cấp từ cảm biến điện õp Cv , tạo ra tớn hiệu Uz để khống chế điện õp mõy phõt điện chớnh theo vị trớ tay ga (tức lă theo số vũng quay động cơ) với khả năng thớch ứng cao nhất:
- Nếu U1 < Cv thỡ sẽ khụng cú dũng I5 (I5 lă tớn hiệu đũi hỏi giảm kớch từ mõy phõt điện chớnh).
- Nếu U1 > Cv thỡ sẽ cú một dũng I5 đưa tới đơn vị YRI để giảm kớch từ mõy phõt điện chớnh (tức giảm U1).
Đồ õn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Mạnh Hă
* Đơn vị điều chỉnh cụng suất YZV:
Việc hạn chế cụng suất theo đường cong đặc tớnh Hyperbol được tớnh toõn ở đơn vị YZV.
1
U P
I Z
VZ =
Trong đú: IVZ : giõ trị dũng điện yớu cầu phự hợp với cụng suất Pz : trị số cụng suất yớu cầu
U1 : trị số điện õp yớu cầu
Trị số cụng suất Pz phụ thuộc văo số vũng quay của động cơ diezel (PvZV ) vă được điều chỉnh tớn hiệu đầu ra IRP từ biến trở điều chỉnh KP cảu bộ điều chỉnh liớn hợp. Như vậy khi điều chỉnh dũng điện, việc điều chỉnh cụng suất ở cõc nấc tay mõy thấp được xõc định bởi vỡ vị trớ của tay mõy PvZV khi điều chỉnh giảm cụng suất tớn hiệu IPB lăm giảm nhanh cụng suất (rơle RPB tõc động).
* Bảo vệ giờy mõy YODU, YKA:
Đơn vị bảo vệ giờy mõy YODU lă một thănh phần của bộ điều chỉnh sao cho đầu mõy hoạt động với sức kĩo lớn nhất trong mọi điều kiện sức bõm. Việc tăng hay giảm điện thế của mõy HG do hệ thống chống giờy mõy điều khiển sao cho lực kĩo ứng với dũng điện của mõy phõt HG gần trựng với điểm giới hạn của hệ số bõm. Từ tớn hiệu ISO của bộ cảm bõo giờy mõy CS/A vă CS/B vỉ YKA tạo ra tớn hiệu SO1, SO2:
- Nếu giờy mõy nhẹ ISO <1V: thỡ cú tớn hiệu SO1 cấp cho đơn vị YODU để điều khiển khụng tăng điện õp U1.
- Nếu giờy mõy nặng ISO > 6V: thỡ tớn hiệu SO2 cấp cho đơn vị YODU tạo thănh dũng I5 lăm giảm kớch từ, do đú lăm giảm điện õp mõy HG.
Đồng thời tớn hiệu ISO được đưa đến vị trớ YSSO để bõo trược (đỉn bõo trượt trong cabin sõng) vă giảm kớch từ mõy phõt (giảm cụng suất mõy phõt HG).
* Đơn vị điều khiển kớch từ YPSM2, YKS3:
Thănh phần của đơn vị năy lă bộ ngắt xung bõn dẫn YKS được lắp trong bộ kớch thớch độc lập của mõy kớch từ B. Bộ ngắt xung năy lăm việc ở chế độ điều biến độ rộng xung. Từ tớn hiệu RI vă YRI7 cung cấp, vỉ YPSM2 sẽ tạo xung PSM để điều khiển việc
Đồ õn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Mạnh Hă
đúng mở transistor cụng suất T4, T5 của YKS3 để thay đổi dũng kớch từ mõy phõt điện kớch thớch (tức lă thay đổi cụng suất mõy phõt điện chớnh).
* Điều khiển chuyển Shunt YSH:
Ứng với mỗi số của tay ga, vỉ YRU7 sẽ tạo một trị số UvZ , U1 tăng dần tới UvZ thỡ cho tớn hiệu BSH1 (vă BSH2 nếu U1 tiếp tục tăng) để vỉ YOUT7 đúng rơle RZ1, RZ2 để ghĩp Shunt (để tăng tốc độ đầu mõy).
b. Đơn vị điều chỉnh nạp ắcqui YRN:
Đđy lă vỉ tự động nạp ắc qui tựy theo điện õp ắc qui vă dũng điện nạp. Bộ CR điều khiển nạp bỡnh của mõy nạp bỡnh ND. Điều tiết nạp bỡnh YRN lăm việc ở 2 chế độ đúng hoặc ngắt kớch thớch của mõy ND (tớn hiệu ra BD). Bộ điều tiết cú 2 nhõnh điều tiết, điện thế (tớn hiệu văo A2) vă dũng điện (tớn hiệu văo DM, C), tớn hiệu từ điện trở shunt hạn chế dũng SH3. Điều tiết luụn luụn đảm bảo điện thế 115V với giới hạn 63A ở mọi chế độ vũng quay động cơ.
- Khi ắc qui no (110V±1V) thỡ thụi nạp.
- Khi ắc qui vẫn cũn nạp mă điện õp ắc qui lớn đến (116V±0,5V) thỡ cũng thụi nạp.
c. Đơn vị rơle thời gian khởi động YCR:
Thiết bị năy đảm bảo thời gian lăm việc chớnh xõc khi khởi động động cơ. Ở thời điểm ấn nỳt khởi động, cụng tắc tơ bơm dầu SCv vă cụng tắc tơ khởi động G1 đúng, cụng tắc tơ G2 sẽ được đúng bởi bộ CR (đơn vị YCR- tớn hiệu ra CCR). Tuỳ thuộc nhiệt độ dầu, thời gian duy trỡ được tự động điều chỉnh lại. Việc lăm chậm thời gian năy đảm bảo bụi trơn cõc chi tiết trước khi động cơ diezel quay. Tớn hiệu về nhiệt độ dầu được đưa vă bộ CR từ bộ cảm ứng nhiệt độ dầu ET1 (tớn hiệu văo M1, M2, M3).
d. Đơn vị chống ngủ gật YSB1:
Nếu khụng ngủ gật thỡ cứ 60s phải ấn nỳt TL3 để vỉ khụng tõc động. Nếu sau 5s nữa mă khụng ấn nỳt TL3 thỡ đỉn sõng vă cũi HK kớu. Tăi xế tỉnh ngủ trong phạm vi 6s±1s ấn nỳt TBS thỡ cũi ngừng kớu, đỉn tắt. Nếu sau 6s±1s khụng ấn nỳt TBS thỡ vỉ sẽ cho ngừng tău bằng hờm VSB.
Đồ õn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Mạnh Hă
Đơn vị năy cú 2 bộ ngắt duy trỡ thời gian, khoảng thời gian đầu lă đến khi cấp điện cho cũi HK, khoảng thời gian thứ 2 lă đến khi cấp điện cho xả hờm VSB, cả 2 mạch duy trỡ thời gian đều đưa về 0 (thời điểm bắt đầu) từ đầu văo ITB (xung cho cõc nỳt trả lời TBS).
e. Đơn vị kiểm tra mức nước YHV:
Thiết bị năy phản ứng với sự thay đổi mức nước trong thựng tiớu hao của hệ thống lăm mõt đầu mõy. Thiết bị năy lăm việc dựa trớn nguyớn tắc kiểm tra sự dẫn điện giữa 2 điện cực truyền tớn hiệu mức nước EH. Để tạo liớn lạc giữa đơn vị YHV vă EH cú cảm biến mức nước CH. Cảm ứng năy thay đổi dũng điện 1 chiều (YHV) sang dũng điện xoay chiều (EH) vă cả 2 thiết bị năy lăm việc.
Trong trường hợp mức nước bị giảm, cảm bõo mức nước EH cảm bõo về CH (mật độ dẫn điện ổn định giữa cõc điện cực của cảm bõo EH), lỳc năy YHV phõt tớn hiệu cấp điện cho rơle bõo mức nước thấp RH để tắt động cơ.
f. Rơle bảo vệ mõy phõt YRO2:
Thiết bị năy phản õnh khõc nhau đối với sự thay đổi bất ngờ của dũng điện sức kĩo. Nhiệm vụ của hệ thống năy lă khi cú sự cố thỡ phõt ra cõc tớn hiệu điều chỉnh cho rơle ROR ngắt mạch sức kĩo vă ngừng phõt dũng điện kớch đến mõy phõt HG. Tớn hiệu đầu văo đơn vị YOR lă đầu ra DI của cảm biến dũng CDI (được nối với cực từ phụ của mõy phõt điện chớnh thụng qua sự thay đổi đột ngột dũng điện kĩo của động cơ điện kĩo). Bộ cảm ứng thay đổi dũng điện CDI đảm bảo phđn loại cõc xung điện vă thănh phần 1 chiều.
Như vậy, tớn hiệu được đưa văo bộ điều chỉnh trung tđm CR, khi đạt được mức xõc định của tớn hiệu DI, transistor đầu ra của YOR cấp điện cho ROR. Rơle năy cú tiếp điểm tự giữ, được mắc nối tiếp cựng với cõc nỳt ấn phục hồi TOR. Thiết bị YOR chỉ hoạt động khi vận hănh cõc thiết bị kĩo.
g. Tớn hiệu lồng bõnh xe YSSO:
Tớn hiệu văo đơn vị YSSO lă đầu ra ISO của cảm biến quay lồng bõnh xe (giờy mõy) CS. Khi đạt được mức xõc định của tớn hiệu ISO, transistor đầu ra của YSSO tõc động rơle RS bõo giờy mõy.
Đồ õn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Mạnh Hă
Khi cần tắt mõy khẩn cấp mă trõnh khụng đụng đến phần cơ cấu điều khiển bơm cao õp của động cơ, người ta trang bị một cõnh bướm ngắt giú nạp văo động cơ diezel lăm cho động cơ tắt mõy ngay. Ở vị trớ lăm việc cõnh bướm được giữ bởi nam chđm tắt mõy khẩn cấp FN.
Trong trường hợp vũng quay động cơ vượt quõ giới hạn cho phĩp, tớn hiệu vũng quay sẽ được đưa văo bộ CR từ bộ cảm ứng vũng quay EO3 (tớn hiệu văo N1, N2). Đơn vị YNS cắt mạch điện cung cấp cho nam chđm tắt mõy khẩn cấp, cõnh bướm tự động đúng lại ngắt giú nạp văo động cơ diezel.
k. Đơn vị YMN: Bụi trơn gờ bõnh xe hiện nay ta đang dựng
l. Đơn vị dựng YJK4: Dựng để đo cõc đại lượng cần đo.
3.4. Tỡm hiểu cõc khối mạch trong bộ điều khiển CR:
Bộ RC.28 lắp trớn đầu mõy D12E õp dụng cho cõc tiến bộ trong cụng nghệ điện tử, bộ CR đờ lần lượt thay thế cõc transistor bằng những bộ khuếch đại thuật toõn. Cõc mạch khuếch đại được nối trực tiếp với nhau cú hệ số khuếch đại cao, trở khõng văo lớn, trở khõng ra nhỏ vă tới cõc mạch phản hồi khõc nhau.
Trong bộ điều khiển trung tđm GC.28 sử dụng một số mạch khuếch đại thuật toõn:
• Mạch khuếch đại cú đầu ra lă điện õp được gọi lă bộ khuếch đại thuật toõn điện õp (OTA).
• Mạch khuếch đại cú đầu ra lă dũng điện được gọi lă bộ khuếch đại thuật toõn dũng điện (OTA).
• Sử dụng cõc mạch tớch cực CR, thực hiện được hăm mạch cú dạng phđn thức hữu tỉ bằng mạch gồm cõc phần tử: điện dung, điện trở, nguồn điều khiển, mạch khuếch đại thuật toõn. Ngoăi ra trong mạch cũn sử dụng 1 số transistor để lăm nhiệm vụ truyền những tớn hiệu điện õp, dũng điện để thực hiện cõc chức năng cần thiết của cõc cổng văo, ra của bộ khuếch đại thuật toõn.
Đồ õn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Mạnh Hă
Cõc đơn vị trớn bộ RC đều cú diod quang chỉ thị thụng bõo trạng thõi của đơn vị đú:
Đơn vị Diod Tớn hiệu đỉn sõng
YSZ+15 +15 Chức năng ổn õp +15 hoạt động YSZ-15 -15 Chức năng ổn õp -15 hoạt động
YKS KS Cụng tắc chuyển mạch bộ kớch thớch HG mở YOUT A Mở cụng tắc shunt 1 (RZ1)
B Mở cụng tắc shunt 2 (RZ2) YIN A Đúng tiếp điểm của phõt kớch từ
B Nấc tay ga 2/9 (ra lăm việc) C Nấc tay ga 2/8 (ra lăm việc) D Giảm vũng quay động cơ YSSO SO Bõo bõnh xe bị trượt
YOR OR Đúng mạch bảo vệ mõy phõt (HG) YSB K Cảnh bõo chống ngủ gật (tớn hiệu cũi)
B Cảnh bõo chống ngủ gật (tớn hiệu hờm) YNS N Bõo vũng quay siớu tốc
1 Bõo cụng tắc mạch nam chđm cõnh bướm (giú nạp đúng) YPR N Cảm ứng vũng quay động cơ hoạt động bỡnh thường
YPSM PSM Bõo động cơ hoạt động trạng thõi toăn tải nấc cuối (tớn hiệu tầng R) RP Bõo điện trở điều chỉnh cụng suất lăm việc
YRU RO Điều khiển điện õp giới hạn kớch từ YSH SH1 Bõo nấc shunt thứ nhất
SH2 Bõo nấc shunt thứ hai
YODU DU Điều chỉnh đường cong điện õp giõn hạn kớch từ YCR 1 Cụng tắc mạch khởi động đúng
I Dầu núng- giảm thời gian ấn nỳt khởi động TT YHV V Bõo thiếu nước trong thựng tiớu hao
1 Bõo mức nước thấp trong thựng tiớu hao
Ngoăi ra, trớn đầu mõy cũn cú tớn hiệu đm thanh bởi HR1, tớn hiệu đm thanh hoạt động khi tay ga ở nấc 19 mă cõn đảo điều ở vị trớ chạy (tiến hoặc lựi), khi đưa tay ga về 0 thỡ tớn hiệu đm thanh sẽ ngắt. Cõc tớn hiệu hoả hoạn KP01, KP02 vă mạch ngủ gật cũng được biểu thị bằng cũi HR1.
Đồ õn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Mạnh Hă
3.4.2. Chế độ cụng tõc của cõc khối mạch trong bộ CR:
Bộ điều khiển trung tđm cú thể chia thănh cõc khối chức năng sau: - Điều khiển mõy nạp bỡnh ắc qui.
- Điều khiển sức kĩo.
- Bảo vệ mõy phõt điện chớnh.