Doosan Governor DGC-2013 User manual

DGC-2013
Governor Controller Unit
September 2013 Ver. 1.00
Owner's Manual

DGC-2013은 엔진속도를 빠르고 정확하게 제어하기위해 PID제어를 바탕으로 설계된 고성능의
전자장치이다. 이 제어장치는 단독운전(Isochronous 모드) 및 병렬운전(Droop 모드)이 가능하다.
컨트롤러 개요
2
9 8 7 6 5 4 3 2 1
A B C D E F G H J K L M N P
Crank Run Over speed
󱁅 󱁄 󱁃
󱁁 󱁀 󱀿
󱀷 󱀸 󱀹
󱀺
󱀻
󱀼
󱀽
Power Pick-up Crank Run Over speed Starting
Fuel
Speed
Ramping
Idle
Droop
Gain StabilitySpeed
Test
Battery
Actuator Pick-up Speed Trim Droop
AUX 10V
Idle OFF
D1 D2
ON
󱀾
󱁂
접지
볼트
『그림1 』 외형도 및 명칭

●
물이나 습기로부터의 피해에 대비하여 제어반의 벽면에 수직으로 장착하고, 기기 주변에 발열체의
열이 전달되지 않도록 주의한다. 또한 장기간(1개월 이상 또는 결로현상 발생시) 습도에 노출
시에는 노출된 습기로 인하여 내부 회로의 저항값의 변동이 발생되어 정격 회전수에 도달하지 못할
수 있으니 사용전 충분히 건조한 후 사용한다.
●
과속방지를 위해 전자식 가버너의 액츄에이터 기능만을 의지하지 말고 이와는 별도로 독립적인
제2의 엔진정지장치, 예를 들어 연료차단 솔레노이드를 갖추는 것을 권장한다.
●
각 조정 저항의 전면의 설정구간 표시는 엔진별 평균 설정범위로 당사의 엔진별 설정은 설정구간
내에서 설정할 것을 권장한다.
●
EMC (Electromagnetic Compatability)
주변의 불요 전자파로부터 컨트롤러의 피해를 최소화 하려면, 컨트롤러를 접지되어 있는
금속벽면에 장착하거나 실드된 금속함을 사용 하시고 모든 배선은 실드선을 사용하고 실드부는
한점에 접지 시킨다. 또한 상기 기술된 전자파 방지 설치방법을 이행치 않을 경우 발생되는 EMC
관련된 제품 품질에 대한 문제는 보증할 수 없다.
<< 조정 모드 항목별 설명 >>
➊ 스피드(Speed) 조정 저항 : 엔진의 가동속도를 조정.
➋ 게인(Gain) 조정 저항 : 게인 조정(감도 조정).
➌ 스터빌러티(Stability) 조정 저항 : 안정도 조정(응답성조정).
➍ 스타팅퓨얼(Starting Fuel) 조정 저항 : 엔진 기동시의 연료량 조정.
➎ 스피드램핑(Speed Ramping) 조정 저항 : 엔진 기동 후, 정격속도에 도달되는 시간조정.
➏ 아이들(Idle) 조정 저항 : 엔진 초기속도 조정.
➐ 드룹(Droop) 조정 저항 : 드룹운전에서 드룹량(％) 조정.("드룹량" 참조-Page.10)
➑ 미분조정스위치(Dip Switch) : 미분기능 선택 조정 스위치 ("불안정성" 참조-Page.12)
➒ 오버스피드(Over Speed) 램프 조정 저항 : 엔진 과속도 램프 및 릴레이 동작 시점 조정.
➓ 런 램프(Run Lamp) 조정 저항 : 엔진가동 램프 및 릴레이 동작 시점 조정.
 크랭크 램프(Crank Lamp) : 초기속도 표시 램프 및 릴레이 동작 시점 조정.
 TB1 : 외부 입출력 결선을 위한 단자대.
 TB2 : 엔진 과속도용 릴레이 접점 출력 단자 (용량 - 2A/125VAC).
 TB3 : 엔진 가동속도용 릴레이 접점 출력 단자 (용량 - 2A/125VAC).
 TB4 : 엔진 초기속도용 릴레이 접점 출력 단자 (용량 - 2A/125VAC).
3
컨트롤러 설치(장착) 및 주의사항

4
조정(튜닝) 순서 및 방법
➍
➎
➏
➐
Starting
Fuel
Speed
Ramping
Idle
Droop
OFF
D1 D2
ON
➑
▹ CASE 전면 가변저항의 Guide range는 두산인프라코어(주) 엔진에 적용시 조정 범위임.
▹ 가변저항 조정 공구는 크기에 맞는 (-)자형 미세 드라이버를 사용하시오.(저항 파손 주의)
▹ 엔진 기동전에 모든 외부기기의 결선 상태가 정확한지 점검하시오.
▶엔진 시동 특성 조정
1. G-M 단자 연결 (엔진 초기속도(Idle) 스위치 ON).
2. ➍ Starting Fuel
•조정목적 : 설치된 엔진의 상태에 따라 가장 경제적인 연료량으로 조정하기 위함.
•추천방향 : 1시 ~ 5시 방향
•이상조정시 문제점 : 7시 ~ 1시 방향은 연료량이 부족하여 시동불량이 발생할 수
있으며 5시 이상 방향은 시동시 연비가 나빠지고 배기 가스가 많아질 수 있음.
3. ➎ Speed Ramping 가변 저항을 9시~12시 방향에 조정한다.
•시계방향( )으로 돌릴수록 정격속도(Run Speed)에 도달하는 시간이
길어진다.(최대 10초이상)
•조정 값이 너무 작으면 급격한 속도 증가로 오버슈트(Overshoot) 및 헌팅이
발생될 수 있다.
4. 엔진 기동 실시 : Start 모터 기동 조작.
▶엔진가동 속도 및 초기속도(Idle) 속도 조정
5. 엔진 가동속도(주파수) 조정.
•엔진 기동 후, G-M 단자 연결 해제. (초기속도 스위치 OFF)
•무부하 상태에서, ➊ Speed 가변 저항으로 속도(주파수)를 조정. 시계방향 ( ) RPM 증가 /
반시계방향( ) : RPM 감소
6. 엔진 초기속도 조정.
•다시 초기속도 스위치 ON 후, ➏ Idle 가변저항을 이용하여 속도를 800rpm으로 조정한다.
•조정목적 : 엔진 기동 후 예열기능 및 기동시 초기 연료량을 조정하기 위함.
•추천방향 : 12시~3시 방향. 엔진 기종별 또는 정격 RPM별로 방향 차이가 있으나 엔진
RPM으로는 800RPM 을 추천한다.
•이상조정시 문제점 : 초기 시동 성능이 저하되며 예열시 연료 과다소비 발생.
◈ 엔진의 시동특성을 결정짓는 중요한 요인 중 하나가 Idle 속도임을 간과해서는 안된다. 그러므로
가동속도 조정 후에는 “Idle 모드”의 사용 유무에 관계없이, 반드시 초기속도를 조정해 두어야 한다.

5
▶가버너 특성 조정
7. G-M 단자 연결 해제 초기속도 (스위치 OFF)후, 엔진이 가동속도 (RUN Speed)에 도달 상태에서 조정.
8. 게인(Gain)조정.
•무부하 상태에서 엔진이 불안정해질 때까지 ➋ Gain 가변저항을
시계 방향( )으로 돌린다.
•➋ Gain 가변저항을 반시계방향( )으로 서서히 돌리면서 RPM이
가장 안정된 위치에서 멈춘다.
•안정성을 위해 ➋ Gain 가변저항을 20분(10°)정도 반시계 방향( )으로 더 돌린다.
9. 스터빌리티(Stability) 조정.
•무부하 상태에서 엔진이 불안정해질 때까지 ➌ Stability가변저항을 시계방향( )으로 돌린다.
•➌ Stability 가변저항을 반시계 방향( )으로 서서히 돌리면서 RPM이 가장 안정된 위치에서 멈춘다.
•안정성을 위해 ➌ Stability 가변저항을 20분(10°) 정도 반시계 방향( )으로 더 돌린다.
▶ 기타 조정
10. 엔진가동 램프(Run Lamp) ON 시점 조정.
•엔진가동 속도에서 ➓ Run 가변 저항을 반시계 방향( ) 으로
엔진가동 램프가 켜지는 시점까지 돌린다.
•램프의 깜박임(정격 속도에 설정되면 부하변동시 on/off 현상)을
방지하기 위해 반시계 방향으로 90° 정도 더 돌린다.
11. 초기속도 램프(Crank Lamp) ON 시점 조정.
•초기속도에서  Crank 가변 저항을 반시계 방향( )으로
초기속도 램프가 켜지는 시점까지 돌린다.
•램프의 깜박임(정격 속도에 설정되면 부하변동시 on/off 현상)을 방지하기 위해 반시계 방향으로 90°
정도 더 돌린다.
12. 엔진 과속도 램프(Overspeed Lamp) ON 시점 조정.
•엔진가동 속도에서 Test 버튼 ( )을 누르고 ➒ Over Speed 가변저항을 반시계 방향( )
으로 엔진 과속도 램프가 켜지면서 엔진이 셧오프(shutoff) 될 때까지 서서히 돌린다.
•엔진 가동속도 보다 15% 정도 높은 속도에서 세팅된다.
※ 모든 조정이 완료 후, 엔진을 재기동하여 시동특성, 무부하 특성, 부하특성이 안정되는지 확인한다.

6
▶ Starting Fuel 조정 (배기가스 최소화하는 방법)
•초기속도 스위치 ON→초기속도를 800RPM에 조정→엔진의 속도가 떨어질 때까지 ➍ Starting Fuel
가변저항을 반시계 방향( )으로 돌린다.→안정성을 위해 다시 시계 방향 ( )으로 15° 정도 더
돌린다.
◈ 엔진 기동시에 매연이 심하지 않으면, ➍ Starting Fuel 조정은 5시 방향에서 높게 설정할 것을 권한다.
너무 낮게 설정할 경우, 시동성이 나빠지고 시동 직후에는 Overshoot 현상이 발생되어 엔진과속도
설정치를 초과할 수도 있다.
▶ 시동이 걸리지 않을 경우
•배선결선 상태가 이상 없으면 → 모든 조정값은 "출하시 조정상태"에 맞춘다.
(표2. 참조 -Page.10) → 재 기동(Start)
•해결되지 않으면 : 콘트롤러 하드웨어 이상일 가능성 있으므로 컨트롤러 교체.

7
『 그림2 』 결선도
A B C D E F G H J K L M N P
Speed
Ramping
Idle
Droop
GainSpeed
Battery
Actuator
접지
볼트
Pick-up Speed Trim Droop
AUX 10V
Idle OFF
D1 D2
ON
󱀾
󱁂
A B C D E F G H J K L M N P
󱁁 󱁀 󱀿
󱀺
󱀻
󱀼
󱀽
Speed
Ramping
Idle
Droop
Gain StabilitySpeed
Battery
Actuator
접지
볼트
Pick-up Speed Trim Droop
AUX 10V
Idle OFF
D1 D2
ON
10V POWER
부하 공유기
자동 동기장치
<병렬운전용 보조기기>
3
2
1
아이들링 스위치
드룹 스위치
5㏀
점퍼
ON
액튜에이터
실드선 (절연 튜브에 씌움)
1.5㎟ 2C shield
1.5㎟ 2C
속도센서
마그네틱
1.5㎟ 2C
스위치
BATTERY
24V
퓨즈(10A)
OFF
ONOFF
1
2
3
4
5
9
10
8
7
6

8
외부 결선
▹ 『그림2.』의 결선도를 참조하여 연결한다.
▹ 모든 배선은 규정된 1.5㎟ 이상의 전선을 사용하고, 실드 전선을 사용한다.
▹ 실드 전선을 사용시 『그림2』에서 표기되지 않은 모든 실드선은 반드시 프레임 접지시켜야 한다.
① 액튜에이터의 배선은 TWIST된 케이블을 사용해야 된다. 결선 후, A-B간 저항값은 3.5Ω~4.5Ω
이어야 한다.
② 마그네틱 속도 센서의 케이블은 반드시 "실드(Shield)전선"을 사용하고, 실드부위는 반드시 단자
D에 같이 연결한다. 이 실드 부위가 엔진에 접지되거나 미 접지 시에는 왜곡된 속도 신호가
입력되어 헌팅 등의 문제를 야기 시킬 수 있으니 반드시 접지시켜야 한다.
③ 단자 E와 F에 연결되는 배터리의 극성이 바뀌지 않도록 주의하고, Battery(+)측과 단자 F 사이에
10A 퓨즈를 설치한다. 연결 후, 단자 간 전압이 DC24V(±4V)인지 확인한다.
그리고, 단자 E는 프레임에 접지시킨다. (⑩번 결선)
④ 그림과 같이 외부에 5㏀의 저항을 연결하여, 엔진 속도를 “설정속도±210Hz" 정도 범위에서
미세조정이 가능하다.
⑤ 12V 배터리를 사용하거나 소비전류가 5A 이상의 액튜에이터를 사용할 경우,
단자 G와 H를 점퍼(연결) 시킨다.
⑥ "초기속도 모드" 와 "가동속도 모드"를 전환하는 선택 스위치
ON(연결) : 초기속도 모드 OFF(끊김) : 가동속도 모드
⑦ "DROOP(드룹)" 모드 선택스위치
ON(연결) : DROOP 모드 OFF(끊김) : Isochronous 모드
⑧ 병렬운전 시스템에서 사용되는 보조기기로부터 나오는 신호는 단자 N에 연결시킨다.
실드 전선을 사용한다.
⑨ ACCESSORY POWER SUPPLY : 정격 +10[V], 20[mA] POWER를 공급하는 단자 P는, 외부
보조기기의 전원으로 활용할 수 있으며, 기타 다양하게 응용할 수 있다.
단, 정격용량 범위내에서 이용해야하며 단락에 주의하고, 용량 초과시에는 콘트롤러에 치명적인
손상의 원인이 된다.
<주의> 오결선 및 배터리 전압의 이상은 컨트롤러에 치명적인 손상을 발생시키므로 사용 전 반드시
점검할 것.

9
▶마그네틱 속도 센서 장착 및 연결
•마그네틱 속도 센서와 링 기어 사이의 최적 간격은 0.45mm 정도이다. 이렇게 하려면 센서를 링
기어에 닿을 때까지 조인 후, 이를 다시 역방향으로 3/4회전 돌리면 적당한 간격을 얻을 수 있다.
•속도센서 신호는 운전 상태에서 단자 C-D간 전압(AC)을 측정하여 확인 할 수 있다.
•컨트롤러에 인가되는 센서의 전압은 AC 3V 이상의 전압이 요구된다.
『그림3.』와 같이 외부에 속도 조정용 가변저항기를 연결하면 특정속도 범위에 걸쳐 엔진속도를
외부에서 원격(Remote) 조정할 수 있다. 표1.을 참조하여 요구되는 속도 범위에 따라 저항값을
설정하면 된다.
Remote 조정모드에서 엔진속도를 최소속도로 이용할 경우, 시스템의 불안정 및 부하에 따른 속도
감속 현상이 나타난다.
그러므로 최소 속도 설정 상태에서는 ➐ Droop 조정 가변저항을 사용하여, DROOP의 양을 작게
설정(반시계 방향) 함으로써 엔진의 안정도를 유지할 수 있다. 반면에 속도 설정을 최대로 한
상태에서는 DROOP의 설정값과 관계없이 가버너는 거의 Isochronous 상태로 동작한다.
속도범위 가변저항기 값 링 기어별 엔진 rpm 환산
160개 152개 146개
900 Hz 1K 337rpm 355rpm 370rpm
2,400 Hz 5K 900rpm 947rpm 986rpm
3,000 Hz 10K 1125rpm 1184rpm 1230rpm
3,500 Hz 25K 1315rpm 1381rpm 1438rpm
3,700 Hz 50K 1387rpm 1460rpm 1520rpm
표 1. 속도 범위에 대한 가변저항기 값
외부 속도 조정
▹ 부하변화에 관계없이 항상
일정한속도(정격속도)를
유지하는 상태
『 그림3 』

10
품 번 300611-00683 300611-00684 300611-00685 300611-00686
Overspeed
1725rpm
(기어잇수 160개기준)
2070rpm
(기어잇수 160개기준)
1725rpm
(기어잇수 152개기준)
2070rpm
(기어잇수 152개기준)
Run lamp Maximum *CW Maximum CW Maximum CW Maximum CW
Crank lamp Maximum CW Maximum CW Maximum CW Maximum CW
Gain
Mid-range
(12시 방향)
Mid-range
(12시 방향)
Mid-range
(12시 방향)
Mid-range
(12시 방향)
Stability
Mid-range
(12시 방향)
Mid-range
(12시 방향)
Mid-range
(12시 방향)
Mid-range
(12시 방향)
Starting Fuel
Full CW
(Maximum Fuel)
Full CW
(Maximum Fuel)
Full CW
(Maximum Fuel)
Full CW
(Maximum Fuel)
Speed Ramping 9시 방향 9시 방향 9시 방향 9시 방향
Droop
Full **CCW
(minimum) Full CCW (minimum) Full CCW (minimum) Full CCW (minimum)
Adjustment (기어잇수 160개) (기어잇수 160개) (기어잇수 152개) (기어잇수 152개)
Speed Adjustment 4000Hz (1500rpm) 4800Hz (1800rpm) 3800Hz (1500rpm) 4053Hz (1800rpm)
Idle Adjustment 2133Hz (800rpm) 2133Hz (800rpm) 2026Hz (800rpm) 2026Hz (800rpm)
* CW (Clockwise) : 시계 방향 ** CCW (Counterclockwise) : 반시계 방향
『표2.』 출하시 조정 상태
DROOP 병렬 운전 모드(수동병렬)
•DROOP의 정의 : load 증가에 따른 speed setting의 감소.
DROOP(%) = (No Load Speed-Full Load Rated Speed)*100
Full Load Roted Speed
•DROOP의 목적 : DROOP은 발전기 사이의 병렬운전 시스템에서 Load Sharing(부하공유)를
하기 위한 목적으로 사용된다.
병렬시스템에서 Droop기능이 없을 경우, 발전기는 Overload 되거나 Motorizing이 될 수 있다.