Format: PDF (Printable Document)
File Language: English
File Pages: 360
File Size: 19.92 MB (Speed Download Link)
Brand: Kohler
Model: 13-40EKOZD, 11-35EFKOZD Marine
Book No: tp6953
Type of Document: Service Manual
$ 40
On a marine genset like the Kohler 13–40EKOZD / 11–35EFKOZD, living in a hot, salty engine room and expected to deliver clean power nonstop, this service manual is what I reach for when I need to prove what’s wrong before I start swapping parts. It walks you through logical checks so you can trace a no‑start, unstable voltage, or shutdown fault step by step instead of guessing. For example, if the set is cranking but won’t pick up load, I’d use this book to verify basic engine conditions, then work through the generator and control-side checks in sequence.
Applications & Use Cases
FAQ
Q: Can I use this manual on a tablet or laptop in the engine room?
A: Yes, it’s practical to keep a digital copy for quick searching, then zoom in on diagrams while you’re at the set.
Q: Is it worth printing parts of this manual?
A: Many techs print the key procedures or diagrams they use often, laminate them, and keep them near the genset for dirty jobs.
Safety Note
Always lock out the generator’s power sources and let hot components cool before opening covers or removing any parts.
Safety Precautions and Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Service Assistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Section 1 Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.2 Engine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.3 Service Views . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.4 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.5 Wound-Field Alternator Concept—13- 32EKOZD and 11- 28EFKOZD Models . 23
1.6 Permanent Magnet Alternator Concept—40EKOZD and 35EFKOZD Models . . 25
1.6.1 Short Circuit Performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.7 Electrical Values (13- 32EKOZD/11- 28EFKOZD Models) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
1.8 Electrical Values (40EKOZD and 35EFKOZD Models) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.9 Oil Pressure Sender (OPS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.10 Coolant Temperature Sender (CTS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.11 Exhaust Temperature Sender (ETS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
1.12 Low Seawater Pressure Switch (LWP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
1.13 Magnetic Pickup Sensor (13- 24EKOZD/11- 20.5EFKOZD Models) . . . . . . . . . . 30
1.14 Alternator Torque Values and Assembly Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
1.15 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
1.16 Controller Identification and Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
1.16.1 Decision-Makerr 3500 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
1.17 Decision-Makerr 3500 with Integral Voltage Regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
1.17.1 Specifications and Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
1.17.2 Integral Voltage Regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
1.17.3 Activator Board GM88453 (13- 32EKOZD/11- 28EFKOZD Models) . . . 36
Section 2 Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.1 Prestart Checklist . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.2 Marine Inspection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.3 Angular Limits During Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.4 Operation in European Union Member Countries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.5 Load Profile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.6 Controller Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2.6.1 Battle Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.6.2 Emergency Stop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.6.3 System Status Lamps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.6.4 Exhaust Gas Recirculation (EGR) Lamp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.6.5 System Fault Warning Lamp with Digital Displays . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
2.6.6 System Fault Shutdown Lamp With Digital Displays . . . . . . . . . . . . . . . . 44
2.6.7 Status and Notice Digital Displays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
2.6.8 Controller Resetting (Following System Shutdown or Warning) . . . . . . 48
2.6.9 Controller Bootloader Mode Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
2.7 Menu Displays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
2.8 Monitoring and Programming Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
2.8.1 PC Communications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
2.8.2 Modbusr Communications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
2.8.3 Warning Parameter Default Setting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
2.8.4 Fault Parameter Default Setting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
2.9 Controller Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
2.9.1 Programmable Inputs/Outputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
4 Table of Contents TP-6953 7/19
Section 3 Scheduled Maintenance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
3.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
3.2 Alternator Service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
3.3 Engine Service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
Section 4 Exhaust System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
4.1 Exhaust System Inspection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
4.2 Servicing Mixing Elbow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
Section 5 Fuel System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
5.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
5.1.1 Fuel Filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
5.1.2 Fuel System Bleed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Section 6 Cooling System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
6.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
6.2 Water-Cooled Exhaust Manifold . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
6.3 Coolant Replacement Including Heat Exchanger Service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
6.4 Check and Fill Coolant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
6.5 Flush and Clean Cooling System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
6.6 Pressure Cap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
6.7 Impeller Inspection and Replacement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
6.8 Belt Tension . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
6.8.1 Belt Tensioning Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
6.9 Anticorrosion Zinc Anode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
6.10 Siphon Break . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
Section 7 Troubleshooting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
7.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
7.2 Initial Checks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
7.3 Troubleshooting Chart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
7.4 General Troubleshooting Chart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
7.5 Controller Display Troubleshooting Chart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
7.6 Paralleling Troubleshooting—When Breaker Does Not Close to Bus . . . . . . . . . 123
7.6.1 Faults Not Shown . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
7.6.2 Faults Shown . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
7.7 Paralleling Troubleshooting—When Breaker Does Close to Bus . . . . . . . . . . . . . 125
7.7.1 Faults Shown . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
7.8 Paralleling Troubleshooting—When Running in AUTO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
7.8.1 Faults Shown . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
7.9 Troubleshooting—Protective Relays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
7.10 Troubleshooting—Voltage Regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
7.11 Troubleshooting—Genset Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
7.12 Troubleshooting—Paralleling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
Section 8 Decision-Makerr 3500 Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
8.1 General Repair Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
8.2 SiteTecht Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
8.3 Request and Status Messages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
8.4 Factory Reserved Inputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
8.5 Controller Functional Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
8.6 Controller Service Replacement Kit GM92086 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
8.6.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
8.6.2 Installation Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
8.6.3 Installation Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
8.7 Synchronizing Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
Section 9 Component Testing and Adjustment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
9.1 Controller Handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
9.1.1 Handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
9.2 Other Service Parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
9.2.1 Removal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
9.2.2 Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
9.3 General Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
9.4 Leads/Wires/Connectors/Wiring Harnesses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
9.4.1 24- to 12-Volt Converter
(32/40EKOZD and 28/35EFKOZD 24-Volt Models Only) . . . . . . . . . . . . 156
9.5 Crank Relay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
9.6 Current Transformers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
9.6.1 Function and Application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
9.6.2 Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
9.7 Engine Pressure and Temperature Sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
9.7.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
9.7.2 Sensor Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
9.7.3 Switch Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
9.7.4 Sender Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
9.7.5 Oil Pressure Sender (OPS) Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
9.7.6 Coolant Temperature Sender (CTS) Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
9.8 Powering Up the ECU without Cranking the Engine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
9.9 Fault Warning and Shutdown Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
9.10 Motor-Operated Circuit Breakers (if equipped) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
9.10.1 Automatic Closing of the Breaker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
9.10.2 Automatic Opening of the Breaker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
9.10.3 Synchronization of the Generator Output to the Paralleling Bus . . . . . . 165
9.10.4 Troubleshooting Non-Operating Breaker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
9.11 Battery Charging Module, 13- 24EKOZD/12- 20.5EFKOZD
Original (12/24 Volt: GM77373) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
9.12 Battery Charging Module, 13- 24EKOZD/12- 20.5EFKOZD
Revised (12 Volt: GM105398 and 24 Volt: GM105399) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
9.12.1 Three Stage Charge Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
9.12.2 Protection Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
9.12.3 Charger Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
9.12.4 Charger Troubleshooting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
Section 10 Alternator Component Testing and Adjustment
(11- 32 kW Generator Sets Equipped with 4D/4E Alternators) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
10.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
10.2 Separate Excitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
10.3 Exciter Field . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
10.3.1 Exciter Armature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
10.3.2 Rectifier Module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
10.4 Rotor (Main Field) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
10.5 Stator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
10.6 Voltage Regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
10.7 Activator Board GM88453 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
10.7.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
10.7.2 Theory of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
10.7.3 Activator Board Function and Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
10.7.4 Activator Board Troubleshooting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
Section 11 Alternator Component Testing and Adjustment
(35- 40 kW Generator Sets Equipped with 4PX/4QX Alternators) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
11.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
11.2 Alternator Troubleshooting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
11.2.1 Troubleshooting Alternator, No Output Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
11.2.2 Troubleshooting Alternator, Overvoltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
11.2.3 Troubleshooting Alternator, Fluctuating Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
11.3 LED Optic Board Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
11.4 FRX Activator Board Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
11.5 Exciter Armature Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
11.6 Rotor Assembly Field Winding Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
11.7 Stator Assembly Winding Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
6 Table of Contents TP-6953 7/19
11.8 FRX Alternator Winding Maintenance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
Section 12 Paralleling System Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
12.1 Controller Functionality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
12.1.1 Single-Generator Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
12.1.2 External Paralleling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
12.1.3 Internal Paralleling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
12.2 Choosing an Application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
12.2.1 Single Generator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
12.2.2 External Paralleling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
12.2.3 Internal Paralleling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
12.3 Paralleling Configuration Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
12.3.1 Low Wye . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
12.3.2 High Wye . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
12.3.3 Delta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
12.3.4 Single Phase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
12.4 Functional Operation Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
12.4.1 PGEN Communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
12.4.2 Generator Startup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
12.4.3 First-On Logic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
12.4.4 Synchronizing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
12.4.5 System Synchronization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
12.4.6 Real Power Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
12.4.7 Reactive Power Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
12.4.8 Faults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
12.4.9 Start Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
12.4.10 Control Inputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
12.4.11 Generator Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
12.4.12 Load Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
12.4.13 Communication Failure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
12.5 Calibration and Commissioning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
12.5.1 Voltage Calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
12.5.2 Current Calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
12.5.3 Gains and Settings for Paralleling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
12.6 Parameter Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
12.6.1 PGEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
12.6.2 First-On . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
12.6.3 Synchronization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
12.6.4 Load Sharing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223
12.6.5 Power Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226
12.6.6 Generator Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229
12.6.7 Load Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232
12.6.8 Miscellaneous . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
Section 13 Generator Management Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
13.1 Generator Management Purpose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
13.2 Generator Management Basic Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
13.2.1 Sequence of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
13.2.2 Control Approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
13.2.3 Timing Approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
13.3 Generator Management Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246
13.4 Generator Management Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246
13.4.1 Control Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246
13.4.2 Enabled . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
13.4.3 Order . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
13.4.4 Start Percentage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
13.4.5 Stop Percentage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248
13.4.6 Start Delay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248
13.4.7 Stop Delay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248
13.4.8 Stable Delay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248
13.4.9 Runtime Threshold . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248
13.4.10 Fuel Level Threshold . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248
13.4.11 Min Gens Online . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
13.4.12 Min Load Shed Priority . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
13.5 Generator Management Detailed Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
13.5.1 Stability Timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
13.5.2 Stop Signal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
13.5.3 Stop Behavior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
13.5.4 Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
13.5.5 Order Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
13.5.6 Start/Stop Threshold Calculation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252
13.5.7 Start/Stop Accumulators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252
13.5.8 Availability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
13.5.9 Preemptive Warning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
13.6 Generator Management Detailed Functional Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
13.6.1 Order Selection Logic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
13.6.2 Start/Stop kW Calculation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
13.6.3 Activation Logic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
13.6.4 Start/Stop Logic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
Section 14 Load Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
14.1 Purpose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
14.2 Basic Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
14.2.1 Sequence of Operation—Single Generator System . . . . . . . . . . . . . . . . 257
14.2.2 Sequence of Operation—Paralleling System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260
14.3 Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262
14.3.1 Total Load on the System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262
14.3.2 Load Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262
14.3.3 Ease of Interrupting Loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262
14.3.4 Criticality of the Loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262
14.3.5 Number of Generators in the System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262
14.3.6 Use of Generator Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262
14.3.7 Emissions Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262
14.4 Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
14.4.1 Genset Maximum Percent Capacity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
14.4.2 Generator Overloaded Percent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
14.4.3 Under Frequency Shed Level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
14.4.4 Base Load Add Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
14.4.5 Base Over Load Shed Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
14.4.6 Base Under Frequency Shed Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
14.5 Detailed Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264
14.5.1 Activation/Deactivation Logic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264
14.5.2 Output Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264
14.5.3 Startup Shed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264
14.5.4 Generator Capacity Load Add . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
14.5.5 Overload Shed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266
14.5.6 Under Frequency Shed Logic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267
Section 15 Alternator Disassembly/Reassembly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
15.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
15.2 Disassembly Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273
15.3 Reassembly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276
Section 16 Additional 4PX/4QX Alternator Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279
16.1 Disassembly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281
16.2 Reassembly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282
Section 17 Wiring Diagrams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287
17.1 Wiring Diagram Reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 288
8 Table of Contents TP-6953 7/19
Appendix A Abbreviations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347
Appendix B Common Hardware Application Guidelines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349
Appendix C General Torque Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350
Appendix D Common Hardware Identification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351
Appendix E Common Hardware List . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352
Appendix F Electrical Noise and Wiring Practices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355