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Régulation de Vitesse
électronique
Régulateur de vitesse
ESD 5500 E
PTI 1002
FR
INTRODUCTION
Le régulateur de vitesse de la série ESD-5500
est une unité électronique conçue pour contrôler
la vitesse d'un moteur avec une réponse rapide
et précise aux variations de charges transitoires.
La boucle de contrôle associée à un actionneur
électrique proportionnel et un capteur
magnétique de vitesse permet la régulation
d'une large gamme de moteurs en mode
isochrone ou avec statisme. Le boîtier est d'une
très grande fiabilité et robustement construit
pour supporter l'environnement moteur.
La simplicité d'installation et des réglages sont
inhérents à la conception de base du produit.
Des contrôles de performances non interactifs
permettent d'obtenir une réponse optimale du
système.
Les caractéristiques principales du régulateur
ESD5500 sont les réglages de la limitation de
carburant au démarrage et de la rampe
d’accélération du moteur. L’utilisation de ces
paramètres réduira les émissions de fumée
durant la phase de démarrage éprouvée avant
d’atteindre le régime nominal du moteur.
Les autres caractéristiques complémentaires
comportent des réglages indépendants pour le
statisme et le régime de ralenti, des entrées
pour le raccordement des accessoires utilisés
pour coupler plusieurs groupes ou les
applications spéciales. Protections contre les
inversions de polarité de batterie, transitoires de
tension et court-circuit accidentel de l’actionneur
ainsi qu’ un circuit de sécurité en cas de perte
de signal capteur ou de tension d'alimentation,
sont les caractéristiques de sécurité du
régulateur.
Le régulateur est compatible avec tous les
actionneurs de la gamme GAC à l’exception du
modèle ACB 2000. La plage de statisme sera
réduite avec un actionneur de faible
consommation comme l’ACD 100.
DESCRIPTION
L'information de vitesse est généralement
produite par un capteur magnétique. Tout autre
signal peut être utilisé sous réserve que la
fréquence produite soit proportionnelle à la
vitesse du moteur et corresponde en tension et
fréquence aux spécifications du régulateur. Le
capteur est généralement monté à proximité
d'une roue phonique en métal ferreux qui dans
la grande majorité des cas est la couronne
dentée du volant moteur. Le défilement des
dents devant le capteur génère un signal
proportionnel à la vitesse du moteur.
L'intensité du signal doit correspondre à la
gamme d'entrée de l'amplificateur du boîtier.
Une amplitude de 0.5 à 120 volts c.a efficace est
nécessaire pour permettre au boîtier de
fonctionner suivant les spécifications. Le signal
capteur est appliqué aux bornes C et D du
boîtier dont l’ indépendance d’entrée est
supérieure à 33 Kilo ohms. La borne D est
connectée internement à la borne E qui
correspond au négatif de la batterie. Le blindage
du câble de jonction capteur / moteur sera relié
à la borne D et isolé coté capteur.
Le signal reçu par le boîtier est amplifié et remis
en forme par un circuit interne pour fournir un
signal de vitesse analogique. Si le boîtier ne
détecte aucun signal en provenance du capteur
le circuit de sortie du boîtier désactivera
l'alimentation de l'actionneur.
Une circuit sommateur reçoit le signal du
capteur ainsi que celui produit par l'oscillateur
interne pré-réglé à la vitesse de régulation
souhaitée. Le réglage interne de vitesse à un
rapport de 8 à 1 et il est réglé par un
potentiomètre 25 tours. La sortie du circuit du
comparateur est reliée à l'entrée du circuit de
contrôle dynamique. Ce circuit comporte les
réglages du gain et de la stabilité qui procurent
un fonctionnement isochrone et stable pour la
majorité des moteurs et systèmes de carburant
(injection ou carburateur).
Le circuit dynamique de sortie est influencé par
le réglage du gain et de la stabilité. La sensibilité
du système est augmentée lorsque l'on tourne le
réglage du gain dans le sens horaire. Ce
réglage à un rapport de 33 à 1.
Le réglage de la stabilité réduit le temps de
recouvrement du régime nominal lorsqu'il est
tourné dans le sens horaire. Le système est
basé sur le principe P.I.D avec la portion D
(dérivée) qui peut être modifié si nécessaire.
(voir la section instabilité). L’importance des
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réglages est déterminante pour adapter la
corrélation constante de temps moteur et
performances transitoires sur la plupart des
moteurs thermiques.
Pendant la période de démarrage du moteur, le
réglage du débit de carburant pourra être placé
entre les positions pleine fermeture et pleine
ouverture. Lorsque le moteur tourne avec une
charge constante l'actionneur est alimenté avec
un courant suffisant pour maintenir la vitesse
nominale.
Le circuit dynamique de sortie génère un
courant découpé à une fréquence de 500 hz
pour alimenter l'actionneur. La fréquence de
découpage est bien au-delà de la fréquence
naturelle et l'actionneur et ne permet pas de voir
un déplacement quelconque de l'arbre de
l'actionneur. Le découpage du courant du
transistor de sortie réduit sa dissipation de
puissance interne avec un contrôle plus
efficace.
Le circuit de sortie peut produire un courant
jusqu'à 10 ampères continus à 25° c pour les
systèmes 12 et 24 volts. L'actionneur répond à
la valeur moyenne du courant pour positionner
le levier de contrôle de carburant.
En utilisation standard la régularisation est
isochrone. Du statisme peut être introduit en
shuntant les bornes K et L. Le pourcentage de
statisme est réglable par le potentiomètre
interne de statisme. La gamme de statisme peut
être diminuée en shuntant les bornes G et H.
Le boîtier ESD-5500 est muni de
caractéristiques particulières qui améliorent le
système de régulation. Un circuit d'anticipation
diminuera la sur-vitesse durant la période de
montée en régime lors du démarrage ou bien
lors d'importantes transitoires de charge. La
vitesse de ralenti est réglable et peut être
commandée à distance. Une connexion pour les
accessoires tels que synchroniseur, répartiteur
de charge générateur de rampe est prévu sur ce
boîtier. Des protections contre l'inversion de
polarité batterie et transitoires de voltages sont
incluses sur ce module. L'actionneur revient au
stop dans le cas de la disparition du signal
capteur ou alimentation batterie.
SPECIFICATIONS
PERFORMANCES
Mode isochrone/stabilité en régime +/- 0.25% ou moins
Gamme de vitesse en fréquence capteur 1 khz à 7.5 khz
Dérive en température +/- 1% maxi
Réglage ralenti sens horaire 1.200 Hz sous le régime nominal
Réglage ralenti sens anti-horaire 4.100 Hz sous le régime nominal
Gamme de statisme 1 à 5% du point de régulation ( note*)
Réglage statisme maxi (K-L shuntés) 875 hz +/- 75 hz pour 1 A de variation
Réglage statisme mini (K-L shuntés) 15 hz +/- 6hz pour 1 A de variation.
Réglage de vitesse fin (potentiomètre externe) +/- 200 hz
Réglage toutes vitesses (potentiomètre externe) 500 - 7.5 khz
Sensibilité des bornes suivantes : J 100 hz +/- 15 hz/volt @ impédance 5 K ohms
: L 735hz+/-60 hz/volt @ impédance 65 K ohms
: N 148 hz +/- 10 hz/volt @ impédance 1 M ohms
: P Source 10 volts c.c @ 20 m.a
ENVIRONNEMENT
Température de fonctionnement (ambiance) -40° c à +85° c
Humidité relative jusqu'à 95%
Boîtier anti-corrosion/fongicide
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ALIMENTATION
Batterie 12 ou 24 volts cc (note)**
Polarité Négatif à la masse (boîtier isolé)
Consommation (boîtier seulement) 50 m.a c.c
Intensité maximale actionneur 10 ampères maxi en continue (note)***
Signal capteur magnétique 0.5 - 120 vca efficaces
FIABILITE
Vibrations 1 G de 20 - 100 hz
Essais 100% toutes fonctions
PHYSIQUE
Dimensions voir diagramme 1
Poids 545 grammes
Montage Toute position (préférence verticale)
* Le statisme est basé sur une fréquence capteur de 4000 hz et une variation de 1 ampère du courant
de l’ actionneur entre 0 et 4/4 de charge. Les applications à des fréquences capteur supérieures
diminueront le pourcentage de statisme. Avec une intensité actionneur supérieure à 1 ampère le
pourcentage de statisme augmentera. Se reporter au paragraphe statisme pour des détails
complémentaires.
** Protection contre inversion de polarité par une diode en série. Un fusible de 15 ampères devra être
inséré dans la liaison du câble allant au positif batterie.
*** Protection contre les courts-circuits du circuit de l’actionneur avec coupure automatique.
APPLICATION ET INSTALLATION
Le boîtier est suffisamment robuste pour être placé dans une armoire avec les autres instruments de
contrôle. Si de l'eau, humidité ou condensation peuvent entrer en contact avec le boîtier, ce dernier
devra être installé verticalement pour faciliter l'écoulement. Eviter toute température extrême.
ATTENTION
Un système de sur-vitesse indépendant du système de
régulation devra être installé pour éviter la perte de contrôle du
moteur pouvant entraîner de graves dommages corporels ou
matériels.
CABLAGE
Les connections de base sont illustrées dans le
diagramme 1. La section du câblage entre
batterie, actionneur allant aux bornes A-B-E-F
sera au minimum de 1.5 mm2
ou plus si
nécessaire. Des câblages très long nécessitent
une augmentation de section pour réduire les
chutes de tension. Protéger l'entrée du + à la
borne F par un fusible de 15 ampères.
Les câbles entre le capteur magnétique et les
bornes C-D doivent être torsadés ou de
préférence blindés sur toute la longueur. Le
blindage sera isolé coté capteur et relié
uniquement à la bornes D. Le blindage sera lui
même isolé pour éviter que son parcours ne
puisse pas être en contact avec la masse du
moteur. Avec le moteur à l'arrêt régler le jeu
entre le capteur et la couronne dentée. Le jeu
ne doit pas être inférieur à 0.45 mm. En général
en dévissant le capteur de ¼ de tour après avoir
touché la tête d’une dent l'on obtiendra une
entrefer correce. La tension capteur lors de la
phase de démarrage ne doit pas être inférieure
à 1 vca efficace.
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REGLAGES
Avant démarrage moteur
Assurez vous que les potentiomètres de réglages de gain et stabilité soient à bien à mi-course ainsi que
le potentiomètre externe de réglage fin, s'il est utilisé. Prérégler les réglages ci-dessous comme suit :
Starting Fuel : Réglage de carburant au démarrage en position maxi sens horaire ; plein débit.
Speed ramping : Réglage de la rampe en position maxi sens anti-horaire ; accélération maximale.
Démarrage du moteur
Le boîtier est réglé en usine approximativement pour un ralenti basé sur 1000 hz de fréquence capteur.
Démarrer le moteur avec le système de régulation sous tension batterie. L'actionneur se positionnera au
maxi de sa course pendant cette courte période. La régulation doit alors contrôler le moteur à la vitesse
de ralenti (shunt entre G et M). Si le moteur est instable après le démarrage tourner les potentiomètres
gain et stabilité dans le sens anti-horaire jusqu'à obtention d'un régime stable.
Réglage de la vitesse nominale
L'augmentation de la vitesse au régime nominal est obtenue en tournant le potentiomètre de vitesse
nominale (speed) dans le sens horaire. Une commande du réglage fin de la vitesse nominale est
possible à partir d’un potentiomètre externe de 5 K ohms . Voir diagramme 1.
Réglage des performances optimales
Après le réglage de la vitesse nominale procéder aux opérations suivantes sans charge:
A- Tourner le réglage de gain dans le sens horaire jusqu'à obtention d'instabilité ou pompage. Revenir
lentement dans le sens anti-horaire jusqu'à disparition de l'instabilité et à partir de ce point mettre une
division de moins pour assurer une bonne stabilité.
B- Régler la stabilité en opérant comme pour le réglage du gain.
C- Gain et stabilité peuvent nécessiter de légères retouches lorsque la charge sera appliquée.
Normalement les réglages effectués sans charge donnent des résultats satisfaisants. Un enregistreur
peut être utilisé pour affiner ces réglages.
Si une instabilité ne peut être éliminée ou des performances non requises se reporter à la section
concernant la recherche des pannes.
Réglage du débit carburant au démarrage
Les émissions de fumée durant la phase de démarrage du moteur peuvent être réduites par les réglages
suivants :
1- Mettre le moteur au régime ralenti en shuntant les bornes M et G.
2- Régler le régime de ralenti le plus bas possible.
3- Régler le débit de carburant dans le sens anti-horaire jusqu'à ce que la vitesse commence à
décroître.
Augmenter doucement le réglage du débit carburant dans le sens horaire jusqu'à ce que le régime de
ralenti du moteur soit établi.
4- Arrêter le moteur.
Une des deux méthodes suivantes pourra maintenant être appliquée.
Méthode 1 : Démarrer le moteur et accélérer directement jusqu’au régime nominal de fonctionnement.
ou
Méthode 2 : Démarrer le moteur au régime ralenti et marquer une étape de stabilisation au régime
ralenti avant d’accélérer jusqu’au régime nominal. Cette méthode distingue le processus de démarrage
de façon à pouvoir réduire au maximum les émissions de fumée.
Méthode 1 :
Retirer la liaison entre les bornes M et G. Démarrer le moteur puis ajuster la rampe afin d’obtenir le
minimum d’émission de fumée pendant l’accélération entre les régimes ralenti et nominal. En cas
d’émissions de fumée importantes au démarrage réajuster un peu le débit carburant dans le sens anti-
horaire. Le débit de carburant peut nécessiter une retouche de réglage dans le sens horaire lors d’une
phase de démarrage trop longue.
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Méthode 2 :
Mettre une liaison entre les bornes M et G au moyen d’un interrupteur, habituellement un contact de
pression d’huile moteur. Démarrer le moteur et si les émissions de fumée sont importantes, le réglage
du débit carburant devra être réajusté faiblement dans le sens anti-horaire. Le débit de carburant peut
nécessiter une retouche de réglage dans le sens horaire lors d’une phase de démarrage trop longue.
Retirer la liaison entre les bornes M et G au moyen de l’interrupteur pour ajuster la rampe afin d’obtenir
le minimum d’émission de fumée pendant la phase d’accélération entre les régimes ralenti et nominal
Réglages du ralenti
Après réglage de la vitesse nominale, placer le sélecteur Shunt de ralenti externe sur la position ralenti
(idle). Tourner le potentiomètre de réglage dans le sens horaire pour augmenter la vitesse de ralenti ou
en sens anti-horaire pour la diminuer.
Lorsque le moteur tourne au ralenti le boîtier introduit du statisme pour assurer une bonne stabilité.
Utilisation avec statisme
En général le statisme est utilisé lorsque des groupes sont mis en parallèle sans utilisation de répartiteur
de charge.
Placer le sélecteur de statisme externe sur la position statisme (droop). Le statisme augmente en
tournant le potentiomètre de réglage dans le sens horaire et diminue dans le sens anti-horaire. Avec du
statisme la vitesse du moteur décroît lorsque la charge augmente. Le pourcentage de statisme est basé
sur le courant de l'actionneur entre 0 de charge et 4/4 de charge. Une large gamme de statisme réglable
est disponible. Dans le cas ou plus de statisme serait nécessaire ajouter un shunt entre les bornes G et
H ce qui doublera le statisme. Un pourcentage de statisme au delà de 10% est inhabituel.
Si les niveaux de statisme sont plus haut ou plus bas que ceux nécessaires consulter GAC pour
assistance technique.
Après le réglage du statisme la vitesse nominale sera peut être a réajuster.
Branchement des accessoires
La borne N est prévue pour recevoir les signaux en provenance des répartiteurs de charge,
synchroniseurs ou autres modules complémentaires. Le câblage entre les accessoires et la borne N
devra être blindé en raison de la grande sensibilité de cette entrée.
Si un synchroniseur est utilisé sans répartiteur de charge, une résistance d'une valeur de 3 mégohms
sera branchée entre les bornes N et P pour appairer le niveau de tension entre le boîtier de contrôle et
le synchroniseur.
L'utilisation de la borne N provoque une baisse de vitesse qu'il faudra réajuster.
Alimentation auxiliaire
La borne P correspond à une alimentation régulée interne de +10 volts (20 ma) qui peut être
utilisée pour alimenter certains accessoires. La référence négative étant la bornes G.
Note importante : Un court-circuit sur cette alimentation peut endommager le régulateur.
Utilisation en toutes vitesses
Une commande externe à vitesse variable peut être utilisée avec le boîtier de contrôle ESD-5500.
Un potentiomètre simple ou multi-tours externe peut contrôler la vitesse sur une large plage
prédéterminée. Sélectionner la vitesse souhaitée et la valeur de potentiomètre correspondante en
se référant à la table 1 ci-dessous. Si la gamme exacte ne figure pas, choisir le potentiomètre
correspondant à la gamme au-dessus. Une résistance fixe pourra être insérée pour obtenir la
valeur souhaitée. Brancher le potentiomètre comme indiqué sur le diagramme 2.
Pour maintenir la stabilité au régime minimum un faible taux de statisme pourra être introduit en
utilisant le réglage de statisme interne. A la vitesse maximale le régulateur restera pratiquement
isochrone malgré cette faible introduction de statisme.
Contacter votre distributeur GAC en cas de difficultés pour obtenir le résultat souhaité.
TABLE 1 VALEURS DU POTENTIOMETRE TOUTES VITESSES
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Gamme de vitesse Valeur du potentiomètre
900 HZ 1 K ohms
2.400 HZ 5 K ohms
3.000 HZ 10 K ohms
3.500 HZ 25 K ohms
3.700 HZ 50 K ohms
RECHERCHE DES PANNES : Moteur à l'arrêt et régulation sous tension
Si la régulation ne fonctionne pas, le défaut peut être localisé en vérifiant la tension comme
indiqué en 1-2-3-4 (+) et (-) se référent à la polarité du contrôleur ou multimètre. (voir les bulletins
pour les actionneurs pour les détails de tests).
BORNES NORMAL CAUSE PROBABLES
1- F (+) & E(-) Batterie 12/24 v 1- Batterie débranchée. Fusible Hors service.
2- Voltage trop faible
3- Erreur de câblage
2- C & D 1 vca mini 1- Jeu capteur trop grand. A contrôler.
au démarrage 2- câblage erroné ou défectueux
Indépendance entre C & D doit être
entre 30 et 1.200 ohms
3- Capteur défectueux
3- P (+) & (G-) 10 vcc 1- Court circuit borne P
2- Boîtier défectueux
4- F (+) & A (-) 1.0-2 vcc au démarrage 1- Réglage vitesse trop bas
2- Câblage actionneur erroné
3- Boîtier défectueux
4- Actionneur défectueux
PERFORMANCES INSUFFISANTES
Si la régulation fonctionne anormalement procéder aux tests suivants :
SYMPTOMES TEST CAUSE PROBABLE
Sur-vitesse moteur 1-Ne pas démarrer le moteur1-L’actionneur ordonne le
Appliquer la tension d’alimentation plein débit carburant
au boîtier Unité de contrôle défectueuse
si actionneur reste plein débit.
Capteur ou défaut signal si
l’actionneur reste en débit minimum
2- Mesurer la tension entre A&F 1- Si la tension est entre 1 et 2 VDC
en maintenant le régime nominal a) réglage vitesse nominal trop haut
de façon manuelle b) boîtier défectueux
2- si la tension est supérieue à 2 VDC
a) Actionneur ou tringlerie grippé
3-Si la tension est inférieure à 1 VDC
a) Boîtier défectueux
4- Réglage du gain trop bas
TENSION CAPTEUR INSUFFISANTE : Un signal puissant du capteur éliminera la possibilité de
ratés ou pulsions additionnelles. Un signal capteur de 0.5 volt c.a efficace procurera une bonne
régulation. Un signal de 3.0 volts c.a efficace ou plus important à la vitesse nominale est
recommandé. Cette mesure se fait sur les bornes C&D.
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L'amplitude du signal peut être augmentée en réduisant le jeu entre capteur et denture. Le jeu ne
doit pas être inférieur à 0.45mm. Avec le moteur à l'arrêt contacter une dent et dévisser d'environ
¾ de tour pour obtenir un jeu satisfaisant.
INTERFERENCES ELECTRO-MAGNETIQUES : Ces interférences sont produites par des champs
électriques très intenses et provoquent des perturbations sur les systèmes électroniques.
Magnétos, chargeurs de batterie, émetteurs radios et régulateurs de tension sont typiquement des
générateurs de I.E.M.Le boîtier ESD-5550/70 possède des filtres internes pour éliminer la plupart
des interférences. Si l'on suspect que telles interférences sont à l'origine des troubles de
régulation, il faudra alors posséder au blindage de tous les câbles et connecter les blindages au
même point sur le boîtier en connectant ce dernier à la borne E et à la vis de masse du boîtier.
Monter le régulateur sur une plaque métallique arrière reliée à la masse générale.
RAYONNEMENT I.E.M : Le boîtier ESD-5500 génère une petite quantité d'I.E.M dans son circuit
de sortie. Pour des applications ou ce niveau I.E.M peut être critique, se reporter au paragraphe
précédent pour les recommandations.
INSTABILITE : L'instabilité dans une boucle de régulation peut être classée en deux catégories :
Périodiquement apparaissant comme une sinusoïde à un rythme régulier.
Apériodique et aléatoire avec des déviations occasionnelles sans raison apparente.
INSTABILITE PERIODIQUE : Elle peut être classée comme rapide ou lente. Une instabilité rapide
ou supérieure à 3 HZ est généralement perçue comme un tremblement. Une instabilité lente est
inférieure à 3 HZ et évolue lentement et parfois avec violence. Si une instabilité rapide se
manifeste, ceci correspond à une réponse du régulateur aux points d'allumage moteur. En
augmentant la vitesse l'on accroît la fréquence de l'instabilité et vice versa. Si ceci est le cas
mettre le micro-interrupteur C1 sur la position OFF. Dans des cas extrêmes ceci ne supprimera
pas entièrement le tremblement
Un second micro-interrupteur C2 peut être mis sur la position ON pour stabiliser le système.
L'emplacement de ces commandes est indiqué sur le diagramme 1. Des interférences en
provenance de signaux électriques puissants peuvent être aussi la cause d'instabilité. Couper les
chargeurs de batterie ou autres équipements pour voir si le défaut disparaît.
Une instabilité lente peut avoir plusieurs causes. En générale le réglage du gain et de la stabilité
corrige la situation en appairant le boîtier de contrôle aux performances dynamiques du moteur.
En cas d'insuccès la compensation de temps mort peut être modifiée. Ajouter une capacité entre
les picots E2-E3 (négatif sur E2) du circuit. La position de ces picots est indiquée sur le
diagramme 1. Commencer avec une valeur de 10 micro farad et augmenter jusqu'à ce que
l'instabilité soit éliminée.
Si l'instabilité n'est pas corrigée par cette procédure, contrôler le système d'alimentation en
carburant (injection, carburant) et les performances moteur.
Vérifier que le système de tringlerie de l'actionneur fonctionne sans aucun point dur ainsi que
l'actionneur. Une introduction d'une petite quantité de statisme peut aider à la recherche en
stabilisant le moteur.
INSTABILITE NON PERIODIQUE : Une telle instabilité doit réagir au réglage de gain. Si en
augmentant le gain de l'instabilité est réduite, alors le problème découle du moteur. Un gain plus
important permet au régulateur une réponse plus rapide et corrige la perturbation.
Vérifier qu'il n'y a pas de ratés d'allumage, un système de carburant défectueux ou bien de
variations de charges produites par un régulateur de tension du générateur défectueux. Si
l'instabilité est légère avec une réponse rapide mettre le micro-interrupteur C2 sur la position OFF
pour stabiliser le système.
En cas d'échec consulter votre distributeur G.A.C pour assistant technique.
Dimensions et schéma de câblage ( Diagrammes 1 et 2)
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  • 1. Huegli Tech France - 18, rue de Gournay - 60110 Méru Tél : 03 44 14 06 63 et Fax : 03 44 22 73 87 Document : Définitif 15/06/01 Version 2 Régulation de Vitesse électronique Régulateur de vitesse ESD 5500 E PTI 1002 FR INTRODUCTION Le régulateur de vitesse de la série ESD-5500 est une unité électronique conçue pour contrôler la vitesse d'un moteur avec une réponse rapide et précise aux variations de charges transitoires. La boucle de contrôle associée à un actionneur électrique proportionnel et un capteur magnétique de vitesse permet la régulation d'une large gamme de moteurs en mode isochrone ou avec statisme. Le boîtier est d'une très grande fiabilité et robustement construit pour supporter l'environnement moteur. La simplicité d'installation et des réglages sont inhérents à la conception de base du produit. Des contrôles de performances non interactifs permettent d'obtenir une réponse optimale du système. Les caractéristiques principales du régulateur ESD5500 sont les réglages de la limitation de carburant au démarrage et de la rampe d’accélération du moteur. L’utilisation de ces paramètres réduira les émissions de fumée durant la phase de démarrage éprouvée avant d’atteindre le régime nominal du moteur. Les autres caractéristiques complémentaires comportent des réglages indépendants pour le statisme et le régime de ralenti, des entrées pour le raccordement des accessoires utilisés pour coupler plusieurs groupes ou les applications spéciales. Protections contre les inversions de polarité de batterie, transitoires de tension et court-circuit accidentel de l’actionneur ainsi qu’ un circuit de sécurité en cas de perte de signal capteur ou de tension d'alimentation, sont les caractéristiques de sécurité du régulateur. Le régulateur est compatible avec tous les actionneurs de la gamme GAC à l’exception du modèle ACB 2000. La plage de statisme sera réduite avec un actionneur de faible consommation comme l’ACD 100. DESCRIPTION L'information de vitesse est généralement produite par un capteur magnétique. Tout autre signal peut être utilisé sous réserve que la fréquence produite soit proportionnelle à la vitesse du moteur et corresponde en tension et fréquence aux spécifications du régulateur. Le capteur est généralement monté à proximité d'une roue phonique en métal ferreux qui dans la grande majorité des cas est la couronne dentée du volant moteur. Le défilement des dents devant le capteur génère un signal proportionnel à la vitesse du moteur. L'intensité du signal doit correspondre à la gamme d'entrée de l'amplificateur du boîtier. Une amplitude de 0.5 à 120 volts c.a efficace est nécessaire pour permettre au boîtier de fonctionner suivant les spécifications. Le signal capteur est appliqué aux bornes C et D du boîtier dont l’ indépendance d’entrée est supérieure à 33 Kilo ohms. La borne D est connectée internement à la borne E qui correspond au négatif de la batterie. Le blindage du câble de jonction capteur / moteur sera relié à la borne D et isolé coté capteur. Le signal reçu par le boîtier est amplifié et remis en forme par un circuit interne pour fournir un signal de vitesse analogique. Si le boîtier ne détecte aucun signal en provenance du capteur le circuit de sortie du boîtier désactivera l'alimentation de l'actionneur. Une circuit sommateur reçoit le signal du capteur ainsi que celui produit par l'oscillateur interne pré-réglé à la vitesse de régulation souhaitée. Le réglage interne de vitesse à un rapport de 8 à 1 et il est réglé par un potentiomètre 25 tours. La sortie du circuit du comparateur est reliée à l'entrée du circuit de contrôle dynamique. Ce circuit comporte les réglages du gain et de la stabilité qui procurent un fonctionnement isochrone et stable pour la majorité des moteurs et systèmes de carburant (injection ou carburateur). Le circuit dynamique de sortie est influencé par le réglage du gain et de la stabilité. La sensibilité du système est augmentée lorsque l'on tourne le réglage du gain dans le sens horaire. Ce réglage à un rapport de 33 à 1. Le réglage de la stabilité réduit le temps de recouvrement du régime nominal lorsqu'il est tourné dans le sens horaire. Le système est basé sur le principe P.I.D avec la portion D (dérivée) qui peut être modifié si nécessaire. (voir la section instabilité). L’importance des
  • 2. Huegli Tech France - 18, rue de Gournay - 60110 Méru Tél : 03 44 14 06 63 et Fax : 03 44 22 73 87 réglages est déterminante pour adapter la corrélation constante de temps moteur et performances transitoires sur la plupart des moteurs thermiques. Pendant la période de démarrage du moteur, le réglage du débit de carburant pourra être placé entre les positions pleine fermeture et pleine ouverture. Lorsque le moteur tourne avec une charge constante l'actionneur est alimenté avec un courant suffisant pour maintenir la vitesse nominale. Le circuit dynamique de sortie génère un courant découpé à une fréquence de 500 hz pour alimenter l'actionneur. La fréquence de découpage est bien au-delà de la fréquence naturelle et l'actionneur et ne permet pas de voir un déplacement quelconque de l'arbre de l'actionneur. Le découpage du courant du transistor de sortie réduit sa dissipation de puissance interne avec un contrôle plus efficace. Le circuit de sortie peut produire un courant jusqu'à 10 ampères continus à 25° c pour les systèmes 12 et 24 volts. L'actionneur répond à la valeur moyenne du courant pour positionner le levier de contrôle de carburant. En utilisation standard la régularisation est isochrone. Du statisme peut être introduit en shuntant les bornes K et L. Le pourcentage de statisme est réglable par le potentiomètre interne de statisme. La gamme de statisme peut être diminuée en shuntant les bornes G et H. Le boîtier ESD-5500 est muni de caractéristiques particulières qui améliorent le système de régulation. Un circuit d'anticipation diminuera la sur-vitesse durant la période de montée en régime lors du démarrage ou bien lors d'importantes transitoires de charge. La vitesse de ralenti est réglable et peut être commandée à distance. Une connexion pour les accessoires tels que synchroniseur, répartiteur de charge générateur de rampe est prévu sur ce boîtier. Des protections contre l'inversion de polarité batterie et transitoires de voltages sont incluses sur ce module. L'actionneur revient au stop dans le cas de la disparition du signal capteur ou alimentation batterie. SPECIFICATIONS PERFORMANCES Mode isochrone/stabilité en régime +/- 0.25% ou moins Gamme de vitesse en fréquence capteur 1 khz à 7.5 khz Dérive en température +/- 1% maxi Réglage ralenti sens horaire 1.200 Hz sous le régime nominal Réglage ralenti sens anti-horaire 4.100 Hz sous le régime nominal Gamme de statisme 1 à 5% du point de régulation ( note*) Réglage statisme maxi (K-L shuntés) 875 hz +/- 75 hz pour 1 A de variation Réglage statisme mini (K-L shuntés) 15 hz +/- 6hz pour 1 A de variation. Réglage de vitesse fin (potentiomètre externe) +/- 200 hz Réglage toutes vitesses (potentiomètre externe) 500 - 7.5 khz Sensibilité des bornes suivantes : J 100 hz +/- 15 hz/volt @ impédance 5 K ohms : L 735hz+/-60 hz/volt @ impédance 65 K ohms : N 148 hz +/- 10 hz/volt @ impédance 1 M ohms : P Source 10 volts c.c @ 20 m.a ENVIRONNEMENT Température de fonctionnement (ambiance) -40° c à +85° c Humidité relative jusqu'à 95% Boîtier anti-corrosion/fongicide
  • 3. Huegli Tech France - 18, rue de Gournay - 60110 Méru Tél : 03 44 14 06 63 et Fax : 03 44 22 73 87 ALIMENTATION Batterie 12 ou 24 volts cc (note)** Polarité Négatif à la masse (boîtier isolé) Consommation (boîtier seulement) 50 m.a c.c Intensité maximale actionneur 10 ampères maxi en continue (note)*** Signal capteur magnétique 0.5 - 120 vca efficaces FIABILITE Vibrations 1 G de 20 - 100 hz Essais 100% toutes fonctions PHYSIQUE Dimensions voir diagramme 1 Poids 545 grammes Montage Toute position (préférence verticale) * Le statisme est basé sur une fréquence capteur de 4000 hz et une variation de 1 ampère du courant de l’ actionneur entre 0 et 4/4 de charge. Les applications à des fréquences capteur supérieures diminueront le pourcentage de statisme. Avec une intensité actionneur supérieure à 1 ampère le pourcentage de statisme augmentera. Se reporter au paragraphe statisme pour des détails complémentaires. ** Protection contre inversion de polarité par une diode en série. Un fusible de 15 ampères devra être inséré dans la liaison du câble allant au positif batterie. *** Protection contre les courts-circuits du circuit de l’actionneur avec coupure automatique. APPLICATION ET INSTALLATION Le boîtier est suffisamment robuste pour être placé dans une armoire avec les autres instruments de contrôle. Si de l'eau, humidité ou condensation peuvent entrer en contact avec le boîtier, ce dernier devra être installé verticalement pour faciliter l'écoulement. Eviter toute température extrême. ATTENTION Un système de sur-vitesse indépendant du système de régulation devra être installé pour éviter la perte de contrôle du moteur pouvant entraîner de graves dommages corporels ou matériels. CABLAGE Les connections de base sont illustrées dans le diagramme 1. La section du câblage entre batterie, actionneur allant aux bornes A-B-E-F sera au minimum de 1.5 mm2 ou plus si nécessaire. Des câblages très long nécessitent une augmentation de section pour réduire les chutes de tension. Protéger l'entrée du + à la borne F par un fusible de 15 ampères. Les câbles entre le capteur magnétique et les bornes C-D doivent être torsadés ou de préférence blindés sur toute la longueur. Le blindage sera isolé coté capteur et relié uniquement à la bornes D. Le blindage sera lui même isolé pour éviter que son parcours ne puisse pas être en contact avec la masse du moteur. Avec le moteur à l'arrêt régler le jeu entre le capteur et la couronne dentée. Le jeu ne doit pas être inférieur à 0.45 mm. En général en dévissant le capteur de ¼ de tour après avoir touché la tête d’une dent l'on obtiendra une entrefer correce. La tension capteur lors de la phase de démarrage ne doit pas être inférieure à 1 vca efficace.
  • 4. Huegli Tech France - 18, rue de Gournay - 60110 Méru Tél : 03 44 14 06 63 et Fax : 03 44 22 73 87 REGLAGES Avant démarrage moteur Assurez vous que les potentiomètres de réglages de gain et stabilité soient à bien à mi-course ainsi que le potentiomètre externe de réglage fin, s'il est utilisé. Prérégler les réglages ci-dessous comme suit : Starting Fuel : Réglage de carburant au démarrage en position maxi sens horaire ; plein débit. Speed ramping : Réglage de la rampe en position maxi sens anti-horaire ; accélération maximale. Démarrage du moteur Le boîtier est réglé en usine approximativement pour un ralenti basé sur 1000 hz de fréquence capteur. Démarrer le moteur avec le système de régulation sous tension batterie. L'actionneur se positionnera au maxi de sa course pendant cette courte période. La régulation doit alors contrôler le moteur à la vitesse de ralenti (shunt entre G et M). Si le moteur est instable après le démarrage tourner les potentiomètres gain et stabilité dans le sens anti-horaire jusqu'à obtention d'un régime stable. Réglage de la vitesse nominale L'augmentation de la vitesse au régime nominal est obtenue en tournant le potentiomètre de vitesse nominale (speed) dans le sens horaire. Une commande du réglage fin de la vitesse nominale est possible à partir d’un potentiomètre externe de 5 K ohms . Voir diagramme 1. Réglage des performances optimales Après le réglage de la vitesse nominale procéder aux opérations suivantes sans charge: A- Tourner le réglage de gain dans le sens horaire jusqu'à obtention d'instabilité ou pompage. Revenir lentement dans le sens anti-horaire jusqu'à disparition de l'instabilité et à partir de ce point mettre une division de moins pour assurer une bonne stabilité. B- Régler la stabilité en opérant comme pour le réglage du gain. C- Gain et stabilité peuvent nécessiter de légères retouches lorsque la charge sera appliquée. Normalement les réglages effectués sans charge donnent des résultats satisfaisants. Un enregistreur peut être utilisé pour affiner ces réglages. Si une instabilité ne peut être éliminée ou des performances non requises se reporter à la section concernant la recherche des pannes. Réglage du débit carburant au démarrage Les émissions de fumée durant la phase de démarrage du moteur peuvent être réduites par les réglages suivants : 1- Mettre le moteur au régime ralenti en shuntant les bornes M et G. 2- Régler le régime de ralenti le plus bas possible. 3- Régler le débit de carburant dans le sens anti-horaire jusqu'à ce que la vitesse commence à décroître. Augmenter doucement le réglage du débit carburant dans le sens horaire jusqu'à ce que le régime de ralenti du moteur soit établi. 4- Arrêter le moteur. Une des deux méthodes suivantes pourra maintenant être appliquée. Méthode 1 : Démarrer le moteur et accélérer directement jusqu’au régime nominal de fonctionnement. ou Méthode 2 : Démarrer le moteur au régime ralenti et marquer une étape de stabilisation au régime ralenti avant d’accélérer jusqu’au régime nominal. Cette méthode distingue le processus de démarrage de façon à pouvoir réduire au maximum les émissions de fumée. Méthode 1 : Retirer la liaison entre les bornes M et G. Démarrer le moteur puis ajuster la rampe afin d’obtenir le minimum d’émission de fumée pendant l’accélération entre les régimes ralenti et nominal. En cas d’émissions de fumée importantes au démarrage réajuster un peu le débit carburant dans le sens anti- horaire. Le débit de carburant peut nécessiter une retouche de réglage dans le sens horaire lors d’une phase de démarrage trop longue.
  • 5. Huegli Tech France - 18, rue de Gournay - 60110 Méru Tél : 03 44 14 06 63 et Fax : 03 44 22 73 87 Méthode 2 : Mettre une liaison entre les bornes M et G au moyen d’un interrupteur, habituellement un contact de pression d’huile moteur. Démarrer le moteur et si les émissions de fumée sont importantes, le réglage du débit carburant devra être réajusté faiblement dans le sens anti-horaire. Le débit de carburant peut nécessiter une retouche de réglage dans le sens horaire lors d’une phase de démarrage trop longue. Retirer la liaison entre les bornes M et G au moyen de l’interrupteur pour ajuster la rampe afin d’obtenir le minimum d’émission de fumée pendant la phase d’accélération entre les régimes ralenti et nominal Réglages du ralenti Après réglage de la vitesse nominale, placer le sélecteur Shunt de ralenti externe sur la position ralenti (idle). Tourner le potentiomètre de réglage dans le sens horaire pour augmenter la vitesse de ralenti ou en sens anti-horaire pour la diminuer. Lorsque le moteur tourne au ralenti le boîtier introduit du statisme pour assurer une bonne stabilité. Utilisation avec statisme En général le statisme est utilisé lorsque des groupes sont mis en parallèle sans utilisation de répartiteur de charge. Placer le sélecteur de statisme externe sur la position statisme (droop). Le statisme augmente en tournant le potentiomètre de réglage dans le sens horaire et diminue dans le sens anti-horaire. Avec du statisme la vitesse du moteur décroît lorsque la charge augmente. Le pourcentage de statisme est basé sur le courant de l'actionneur entre 0 de charge et 4/4 de charge. Une large gamme de statisme réglable est disponible. Dans le cas ou plus de statisme serait nécessaire ajouter un shunt entre les bornes G et H ce qui doublera le statisme. Un pourcentage de statisme au delà de 10% est inhabituel. Si les niveaux de statisme sont plus haut ou plus bas que ceux nécessaires consulter GAC pour assistance technique. Après le réglage du statisme la vitesse nominale sera peut être a réajuster. Branchement des accessoires La borne N est prévue pour recevoir les signaux en provenance des répartiteurs de charge, synchroniseurs ou autres modules complémentaires. Le câblage entre les accessoires et la borne N devra être blindé en raison de la grande sensibilité de cette entrée. Si un synchroniseur est utilisé sans répartiteur de charge, une résistance d'une valeur de 3 mégohms sera branchée entre les bornes N et P pour appairer le niveau de tension entre le boîtier de contrôle et le synchroniseur. L'utilisation de la borne N provoque une baisse de vitesse qu'il faudra réajuster. Alimentation auxiliaire La borne P correspond à une alimentation régulée interne de +10 volts (20 ma) qui peut être utilisée pour alimenter certains accessoires. La référence négative étant la bornes G. Note importante : Un court-circuit sur cette alimentation peut endommager le régulateur. Utilisation en toutes vitesses Une commande externe à vitesse variable peut être utilisée avec le boîtier de contrôle ESD-5500. Un potentiomètre simple ou multi-tours externe peut contrôler la vitesse sur une large plage prédéterminée. Sélectionner la vitesse souhaitée et la valeur de potentiomètre correspondante en se référant à la table 1 ci-dessous. Si la gamme exacte ne figure pas, choisir le potentiomètre correspondant à la gamme au-dessus. Une résistance fixe pourra être insérée pour obtenir la valeur souhaitée. Brancher le potentiomètre comme indiqué sur le diagramme 2. Pour maintenir la stabilité au régime minimum un faible taux de statisme pourra être introduit en utilisant le réglage de statisme interne. A la vitesse maximale le régulateur restera pratiquement isochrone malgré cette faible introduction de statisme. Contacter votre distributeur GAC en cas de difficultés pour obtenir le résultat souhaité. TABLE 1 VALEURS DU POTENTIOMETRE TOUTES VITESSES
  • 6. Huegli Tech France - 18, rue de Gournay - 60110 Méru Tél : 03 44 14 06 63 et Fax : 03 44 22 73 87 Gamme de vitesse Valeur du potentiomètre 900 HZ 1 K ohms 2.400 HZ 5 K ohms 3.000 HZ 10 K ohms 3.500 HZ 25 K ohms 3.700 HZ 50 K ohms RECHERCHE DES PANNES : Moteur à l'arrêt et régulation sous tension Si la régulation ne fonctionne pas, le défaut peut être localisé en vérifiant la tension comme indiqué en 1-2-3-4 (+) et (-) se référent à la polarité du contrôleur ou multimètre. (voir les bulletins pour les actionneurs pour les détails de tests). BORNES NORMAL CAUSE PROBABLES 1- F (+) & E(-) Batterie 12/24 v 1- Batterie débranchée. Fusible Hors service. 2- Voltage trop faible 3- Erreur de câblage 2- C & D 1 vca mini 1- Jeu capteur trop grand. A contrôler. au démarrage 2- câblage erroné ou défectueux Indépendance entre C & D doit être entre 30 et 1.200 ohms 3- Capteur défectueux 3- P (+) & (G-) 10 vcc 1- Court circuit borne P 2- Boîtier défectueux 4- F (+) & A (-) 1.0-2 vcc au démarrage 1- Réglage vitesse trop bas 2- Câblage actionneur erroné 3- Boîtier défectueux 4- Actionneur défectueux PERFORMANCES INSUFFISANTES Si la régulation fonctionne anormalement procéder aux tests suivants : SYMPTOMES TEST CAUSE PROBABLE Sur-vitesse moteur 1-Ne pas démarrer le moteur1-L’actionneur ordonne le Appliquer la tension d’alimentation plein débit carburant au boîtier Unité de contrôle défectueuse si actionneur reste plein débit. Capteur ou défaut signal si l’actionneur reste en débit minimum 2- Mesurer la tension entre A&F 1- Si la tension est entre 1 et 2 VDC en maintenant le régime nominal a) réglage vitesse nominal trop haut de façon manuelle b) boîtier défectueux 2- si la tension est supérieue à 2 VDC a) Actionneur ou tringlerie grippé 3-Si la tension est inférieure à 1 VDC a) Boîtier défectueux 4- Réglage du gain trop bas TENSION CAPTEUR INSUFFISANTE : Un signal puissant du capteur éliminera la possibilité de ratés ou pulsions additionnelles. Un signal capteur de 0.5 volt c.a efficace procurera une bonne régulation. Un signal de 3.0 volts c.a efficace ou plus important à la vitesse nominale est recommandé. Cette mesure se fait sur les bornes C&D.
  • 7. Huegli Tech France - 18, rue de Gournay - 60110 Méru Tél : 03 44 14 06 63 et Fax : 03 44 22 73 87 L'amplitude du signal peut être augmentée en réduisant le jeu entre capteur et denture. Le jeu ne doit pas être inférieur à 0.45mm. Avec le moteur à l'arrêt contacter une dent et dévisser d'environ ¾ de tour pour obtenir un jeu satisfaisant. INTERFERENCES ELECTRO-MAGNETIQUES : Ces interférences sont produites par des champs électriques très intenses et provoquent des perturbations sur les systèmes électroniques. Magnétos, chargeurs de batterie, émetteurs radios et régulateurs de tension sont typiquement des générateurs de I.E.M.Le boîtier ESD-5550/70 possède des filtres internes pour éliminer la plupart des interférences. Si l'on suspect que telles interférences sont à l'origine des troubles de régulation, il faudra alors posséder au blindage de tous les câbles et connecter les blindages au même point sur le boîtier en connectant ce dernier à la borne E et à la vis de masse du boîtier. Monter le régulateur sur une plaque métallique arrière reliée à la masse générale. RAYONNEMENT I.E.M : Le boîtier ESD-5500 génère une petite quantité d'I.E.M dans son circuit de sortie. Pour des applications ou ce niveau I.E.M peut être critique, se reporter au paragraphe précédent pour les recommandations. INSTABILITE : L'instabilité dans une boucle de régulation peut être classée en deux catégories : Périodiquement apparaissant comme une sinusoïde à un rythme régulier. Apériodique et aléatoire avec des déviations occasionnelles sans raison apparente. INSTABILITE PERIODIQUE : Elle peut être classée comme rapide ou lente. Une instabilité rapide ou supérieure à 3 HZ est généralement perçue comme un tremblement. Une instabilité lente est inférieure à 3 HZ et évolue lentement et parfois avec violence. Si une instabilité rapide se manifeste, ceci correspond à une réponse du régulateur aux points d'allumage moteur. En augmentant la vitesse l'on accroît la fréquence de l'instabilité et vice versa. Si ceci est le cas mettre le micro-interrupteur C1 sur la position OFF. Dans des cas extrêmes ceci ne supprimera pas entièrement le tremblement Un second micro-interrupteur C2 peut être mis sur la position ON pour stabiliser le système. L'emplacement de ces commandes est indiqué sur le diagramme 1. Des interférences en provenance de signaux électriques puissants peuvent être aussi la cause d'instabilité. Couper les chargeurs de batterie ou autres équipements pour voir si le défaut disparaît. Une instabilité lente peut avoir plusieurs causes. En générale le réglage du gain et de la stabilité corrige la situation en appairant le boîtier de contrôle aux performances dynamiques du moteur. En cas d'insuccès la compensation de temps mort peut être modifiée. Ajouter une capacité entre les picots E2-E3 (négatif sur E2) du circuit. La position de ces picots est indiquée sur le diagramme 1. Commencer avec une valeur de 10 micro farad et augmenter jusqu'à ce que l'instabilité soit éliminée. Si l'instabilité n'est pas corrigée par cette procédure, contrôler le système d'alimentation en carburant (injection, carburant) et les performances moteur. Vérifier que le système de tringlerie de l'actionneur fonctionne sans aucun point dur ainsi que l'actionneur. Une introduction d'une petite quantité de statisme peut aider à la recherche en stabilisant le moteur. INSTABILITE NON PERIODIQUE : Une telle instabilité doit réagir au réglage de gain. Si en augmentant le gain de l'instabilité est réduite, alors le problème découle du moteur. Un gain plus important permet au régulateur une réponse plus rapide et corrige la perturbation. Vérifier qu'il n'y a pas de ratés d'allumage, un système de carburant défectueux ou bien de variations de charges produites par un régulateur de tension du générateur défectueux. Si l'instabilité est légère avec une réponse rapide mettre le micro-interrupteur C2 sur la position OFF pour stabiliser le système. En cas d'échec consulter votre distributeur G.A.C pour assistant technique. Dimensions et schéma de câblage ( Diagrammes 1 et 2)
  • 8. Huegli Tech France - 18, rue de Gournay - 60110 Méru Tél : 03 44 14 06 63 et Fax : 03 44 22 73 87