APPLICATION&MAINTENANCE/应用与维修
再制造摊铺机的柴油机转速控制新方案崔宝辉郭锐
摊铺机的柴油机调速方式分为机械式和电控式，而老式摊铺机的柴油机调速方式多为机械式。机械式调速方式通过油门拉线与柴油机调速器的油门控制杆连接，以控制油门大小。机械式调速方式响应时间短，但控制精度低、转速波动大、节能效果差。本文以ABG423 型推铺机的道依茨BF6M1013型油机为例，讲述其在再制造过程中，应用直线步进电动机等元件，将其调速方式由机械式改为电控式的改装方案。
1.直线步进电动机工作原理
直线步进电动机（见图1）是将电脉冲信号转变为直线位移的开环控制元件。在直线步进电动机不超载情况下，其转速、停止位置不受负载变化的影响，只取决于脉冲信号的频率和脉冲次数。当直线步进电动机驱动器接收到1个脉冲信号时，驱动器便驱动直线步进电动机按照设定方向转动一个固定的角度，该角度称为“步距角”。因此直线步进电动机的旋转是以固定角度一步一步运行的。
柴油机转速控制系统通过控制脉冲
输出个数、额率和方向信号，来控制百线步进电动机输出轴直线位移量，从而达到油门准确定位的目的，最终实现柴油机准确调速。直线步进电动机工作原理如图2所示。
百线步进电动机及其驱动器具有结构简单、操作简使、控制精度高、成本较低（相对于服电动机）、不易损坏、无累计误差、适合PLC控制以及在控制器停止信号输出时可实现自锁定等优点。
2.系统主要元件选型
直线步进电动机导线不能直接与直 1381工程机械与维修CM&M2014.08
流电源或工频电流连接，必须通过专用驱动器连接。直线步进电动机在选型时要考虑驱动电源、步距角、静力矩、额定电流、行程等因素。根据推铺机的电源为24V直流电源，将直线步进电动机驱动电源确定为24V。
直线步进电动机的步距角取决于负载的精度要求。按照该柴油机负载精度要求，将负载的最小分辨率
连接器耳销
130.5（伸展后最大值）， e
-118（最大值）
电动机引出线护管
图1直线步进电动机外形
电源
步进电动机 A
控制器
方向信号
环形分配器细分电路
功率放大
B B
步进电动机驱动器
EGND
图2直线步进电动机工作原理
（当量）换算到直线步进电动机轴上，直线步进电动机每个当量应转多少角度（包括正转和反转），需通过实验予以确定。经实验得出，直线步进电动机步距角为1.8°，即可满足该柴油机使用要求。
直线步进电动机的动态力矩难以确定，而静力矩（即保持力矩）可依据其工作负载确定。方法是：先测量拉动柴油机油门所需最大拉力，再根据下列公式得出静力矩值
M=F×L 静力矩；
式中：M—
柴油机油门拉力；
L——柴油机油门力臂长度。
选型时，直线步进电动机实际静力
矩值应大于理论计算出的静力矩值，即留出一定的裕量，
直线步进电动机驱动器上设有相应拨码开关，用于设定驱动器输出电流。为满足使用要求，其输出电流共有8挡，直线步进电动机输出轴行程应大于或等于油门手柄行程，输出轴行程超出油门手柄行程时：可在直线步进电动机结构中添加限位开关。
以BF6M1013型柴油机为例，其转速为800~2530r/min，油门手柄力臂为 36mm，实际测得油门手柄拉力为50N，行程s为19.7mm。经过计算和实践，决定选用雷赛品牌直线步进电动机和与其匹配的驱动器。根据以上参数，参考雷赛直线步进电动机选型表，确定将