آشنایی با انواع سیستمهای کنترل دور موتور (گاورنر) در دیزل ژنراتورها
انواع گاورنر
گاورنر (Governor) یکی از حیاتیترین اجزای دیزل ژنراتور است که وظیفه کنترل، تثبیت سرعت و تنظیم دور موتور را جهت حفظ فرکانس استاندارد شبکه (معمولاً ۵۰ هرتز در ایران) بر عهده دارد. با توجه به نوع طراحی و تکنولوژی موتور، سیستمهای کنترل دور به سه دسته اصلی تقسیم میشوند:
۱. سیستم کنترل مکانیکی (Mechanical Governor – M)
در این سیستم، تنظیم دور موتور به صورت کاملاً مکانیکی و از طریق پایدارسازی اهرم گاز پمپ سوخت انجام میگیرد.
- مکانیزم عملکرد: در این روش، یک میله صلب قابل تنظیم (دارای پیچ تنظیم) به اهرم پمپ گازوئیل متصل میشود. اپراتور با تغییر طول این میله، موقعیت اهرم را در نقطهای تثبیت میکند که فرکانس خروجی ژنراتور دقیقاً روی ۵۰ هرتز قرار گیرد. با توجه به تعداد قطبهای ژنراتورهای رایج در بازار ایران، این فرکانس معادل دور ثابت ۱۵۰۰ دور در دقیقه (1500 RPM) خواهد بود.
۲. سیستم کنترل الکترونیکی (Electronic Governor – E)
در موتورهای مدرنتر، یک برد الکترونیکی (کنترلر سرعت) وظیفه پایش و تنظیم دقیق دور موتور را بر عهده دارد. این سیستم دقت بسیار بالاتری نسبت به مدلهای مکانیکی در برابر تغییرات بار (Load) دارد.
پیکربندی و ترمینالهای برد کنترل: یک برد گاورنر استاندارد معمولاً دارای ساختار سیمکشی زیر است:
- پایههای ۱ و ۲: جهت تأمین تغذیه ولتاژ برد (DC Power Supply).
- پایههای ۳ و ۴: خروجی فرمان به محرک سوخت یا اکتویتر (Actuator) مستقر روی پمپ سوخت جهت کم و زیاد کردن میزان تزریق.
- پایههای ۵ و ۶: ورودی سیگنال از سنسور دور موتور (MPU – Magnetic Pick-up)؛ این سنسور با شمارش دندههای فلایویل، دور دقیق موتور را به برد گزارش میدهد تا فیدبک اصلاحی صادر شود.
۳. سیستم مدیریت هوشمند کامپیوتری (Engine Control Module – ECM)
در دیزل ژنراتورهای نسل جدید و پیشرفته، یک کامپیوتر مرکزی به نام ایسیو یا ECM مدیریت کامل موتور، کنترل دور و سیستم سوخترسانی را به صورت دیجیتال هدایت میکند.
نمونه صنعتی (موتور کامینز QST30): سیستم مدیریت الکترونیکی در موتور Cummins QST30 نمونه بارزی از این فناوری است. سیستم کنترل این موتور از یک ساختار سهگانه شامل واحدهای Main (اصلی) و Slave (پشتیبان/تابع) تشکیل شده است:
- واحد مرکزی (Main ECM): با کد فنی CM850 مدیریت اصلی فرآیندها را عهدهدار است.
- واحدهای جانبی (Slave ECMs): با کد فنی CM552 در طرفین قرار دارند.
- تقسیم وظایف در سیستم: در این معماری هوشمند، وظایف به صورت تفکیکشده پردازش میشوند؛ یک بخش مسئول پایش و پردازش دادههای سنسورها است، بخش دیگر کنترل دقیق دور موتور (Speed Control) را انجام میدهد و بخش سوم فرآیند حساس سوخترسانی الکترونیکی را مدیریت میکند. شایان ذکر است این ساختار یک نمونه کلی بوده و جهت عیبیابی دقیق و کالیبراسیون، مراجعه به نقشههای سهخطی و مستندات فنی کارخانه الزامی است.
