故障檢查與技術(shù)維護

硅整流發(fā)電機不充電或電流小的故障檢查

 

摘要：硅整流發(fā)電機是柴油發(fā)電機組電氣系統的核心部件之一，它負責為柴油發(fā)電機組的控制系統和電氣設備提供穩定的電力。然而，在柴油發(fā)電機組使用過(guò)程中，充電發(fā)電機也可能會(huì )出現各種故障，給設備的使用帶來(lái)不便。因此，了解硅整流發(fā)電機的常見(jiàn)故障及處理方法，對于保障用電安全和延長(cháng)充電發(fā)電機使用壽命具有重要意義。

 

一、無(wú)刷充電機的特點(diǎn)

 

1、工作原理

      目前使用最多的是爪極式無(wú)刷硅整流充電發(fā)電機，結構如圖1所示。其特點(diǎn)是勵磁繞組通過(guò)磁軛托架3固定在后端蓋上。兩個(gè)爪極中只有一個(gè)爪極（b）直接固定在發(fā)電機結子軸上，另一個(gè)爪極（a）常用的固定方法有兩種，一種方法是用非導磁材料焊接（如銅焊焊接）固定在爪極（b）上；另一種方法是用非導磁連接環(huán)固定在爪極（b）上。當驅動(dòng)帶輪帶動(dòng)轉子軸轉動(dòng)時(shí)，一個(gè)爪極就帶動(dòng)另一爪極在定子內一起轉動(dòng)。在爪極（b）的軸向制有一個(gè)大圓孔，磁軛托架由此圓孔伸入爪極的空腔內。在磁軛托架與爪極以及與轉子磁軛之間均需留出附加間隙Gr、Gp，以便轉子自由轉動(dòng)。

2、磁場(chǎng)

     爪極式無(wú)刷硅整流充電發(fā)電機的磁路：

      當磁場(chǎng)繞組中有直流電流通過(guò)時(shí)，其主磁通路徑由轉子磁軛出發(fā)，經(jīng)附加間隙Gy→磁軛托架→附加間隙Gr→左邊爪極的磁極N→主氣隙G→定子鐵心→主氣隙G→右邊的磁極S→轉子磁軛形成閉合回路

      由主磁通路徑可見(jiàn)；爪形磁極的磁涌是單向通道，即左邊爪極的磁極全是N極，右邊的爪極的磁極全是S極，或者相反，這樣在轉子旋轉時(shí)，磁力線(xiàn)便交替穿過(guò)定子鐵心，定子槽中的三相繞組就會(huì )感應產(chǎn)生交變電動(dòng)勢，形成三相交流電，經(jīng)整流器整流后變?yōu)橹绷麟姽┯秒娫O備使用。

3、爪極式無(wú)刷充電機的優(yōu)點(diǎn)

      外形如圖2所示。其結構簡(jiǎn)單、維護工作量少，工作可靠性高，可在潮濕和多塵環(huán)境中工作，工作時(shí)無(wú)火花，減小了無(wú)線(xiàn)電干擾。其缺點(diǎn)是：兩塊爪極之間聯(lián)接的制造工藝要求高。此外，由于主磁通路徑中增加了兩個(gè)附加間隙，因此在輸出功率相同的情況下，必須增大通過(guò)磁場(chǎng)繞組的電流，這對控制磁場(chǎng)電流的調節器就提出了更高的要求。

 

圖1  爪極式發(fā)電機結構圖

圖2  硅整流發(fā)電機外形圖

 

二、充電發(fā)電機故障原因

 

1、電氣故障

      電氣故障是無(wú)刷充電發(fā)電機常見(jiàn)的故障之一?？赡苁怯捎陔娋€(xiàn)接觸不良、線(xiàn)路短路、斷路或者絕緣損壞等問(wèn)題導致。

解決方法：檢查發(fā)電機的電氣連接是否牢固，確保電線(xiàn)連接良好，沒(méi)有松動(dòng)或脫落。檢查電線(xiàn)和連接器是否受損，并進(jìn)行修復或更換。

2、電子元件故障

      無(wú)刷充電發(fā)電機中包含了多個(gè)電子元件，如穩壓器、整流器、電容器等。如果其中的任何一個(gè)元件出現故障，都可能導致發(fā)電機停止工作或性能下降。

解決方法：通過(guò)檢查電子元件的工作狀態(tài)，例如使用儀器測量電壓和電流等參數，來(lái)確定是否有故障元件。對于有問(wèn)題的元件，需要進(jìn)行更換或修復。

3、磁場(chǎng)問(wèn)題

      無(wú)刷充電發(fā)電機中的磁場(chǎng)起著(zhù)關(guān)鍵的作用。如果磁場(chǎng)不穩定或失去磁性，發(fā)電機就無(wú)法正常工作。

解決方法：檢查發(fā)電機的磁鐵是否磁化良好，并確保定子和轉子之間的間隙適當。如果發(fā)現磁鐵損壞或磁性喪失，需要進(jìn)行修復或更換。

4、冷卻系統問(wèn)題

      無(wú)刷充電發(fā)電機在工作過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生熱量，如果冷卻系統故障或不足以散熱，可能導致發(fā)電機溫度過(guò)高，進(jìn)而引發(fā)故障。

解決方法：檢查發(fā)電機的冷卻系統，包括冷卻水、散熱器、水泵等部件。確保冷卻系統運行正常，并且冷卻水循環(huán)順暢。

5、軸承故障

      無(wú)刷充電發(fā)電機的軸承負責支撐轉子的旋轉運動(dòng)，如果軸承出現磨損、松動(dòng)或過(guò)熱等問(wèn)題，會(huì )導致發(fā)電機故障。

解決方法：檢查軸承的狀態(tài)，確保軸承潤滑良好。如有必要，進(jìn)行軸承的更換或維修。

 

三、充電發(fā)電機故障檢查方法

 

      充電機的故障一般是由于勵磁線(xiàn)圈開(kāi)路或短路、二極管擊穿短路、發(fā)電機磁場(chǎng)接線(xiàn)柱與調節器之間的連接線(xiàn)出現接線(xiàn)錯誤或線(xiàn)路接觸不良所致。充電電流太小，一般是由于調節器彈簧調整不當、個(gè)別二極管引線(xiàn)脫焊斷開(kāi)使電樞線(xiàn)圈一相或兩相開(kāi)路、電刷與滑環(huán)接觸不良等所造成的。其檢查方法如下。

1、檢查調節器

      查硅整流發(fā)電機的外部接線(xiàn)柱與調節器各接線(xiàn)柱間的連線(xiàn)是否有接錯現象。如果有，則應糾正。若接線(xiàn)正確，則檢查調節器附加電阻和內部線(xiàn)包是否損壞。附加電阻和內部線(xiàn)包在調節器中的位置。

（1）調節器原理

      充電發(fā)電機是由柴油機按固定傳動(dòng)比驅動(dòng)旋轉的，其轉速高低取決于柴油機的轉速。由充電發(fā)電機每相繞組產(chǎn)生的感應電動(dòng)勢中。

U=E=C_enΦ

式中，C——電機結構常數；

n——轉速（r/min）；

Φ——每極磁通（Wb）。

      由上式可知：

      每相繞組的感應電動(dòng)勢E的大小與發(fā)電機轉速n和每極磁通中的乘積成正比。在發(fā)電機運行過(guò)程中，柴油機轉速隨機發(fā)生變化，因此發(fā)電機輸出電壓必然隨著(zhù)柴油機轉速的變化而變化。若發(fā)電機端電壓變化無(wú)常，將使機上用電設備無(wú)法正常使用，甚至燒壞用電設備，造成故障。

（2）調節電壓方法

      可以通過(guò)調節磁場(chǎng)電流，使磁極磁通強度改變；或發(fā)電機轉速改變時(shí)，反向調節磁場(chǎng)電流，從而使發(fā)電機輸出電壓保持相對恒定。

即：恒定E=Cen↓Φ↑；恒定E=Cen↑Φ↓

      當柴油機轉速一定時(shí)的電壓調節過(guò)程如圖4所示。

      當發(fā)電機轉速n達到一定值（即：n=Ce=常數），其輸出電壓U達到調節電壓上限U2時(shí)，調節器開(kāi)始進(jìn)行調節并使磁場(chǎng)電流Ic減小，因此磁通Φ減弱，電動(dòng)勢E下降，輸出電壓隨之下降，當輸出電壓路到洞節電壓下限值U1時(shí)，調節器又進(jìn)行調節并使磁場(chǎng)電流，增大，因此磁通Φ增強電動(dòng)勢E升高，輸出電壓隨之升高；當輸出電壓升高到調節電壓上限值U2時(shí)，調節器重復上述過(guò)程，使發(fā)電機輸出電壓U在調節電壓上下限U1、U2之間脈動(dòng)，從而保持平均電壓U相對恒定。上述電壓調節過(guò)程可簡(jiǎn)要表達為：

 

 

圖3 硅整流發(fā)電機調節器電路原理圖

圖4 發(fā)電機調壓過(guò)程曲線(xiàn)圖

 

4、測量阻值

      用萬(wàn)用表電阻檔測量發(fā)電機各接線(xiàn)柱間的阻值，以此來(lái)判斷發(fā)電機內部線(xiàn)路是否有開(kāi)路或短路等故障。其測量方法是，先把發(fā)電機各個(gè)接線(xiàn)柱上的接線(xiàn)拆下來(lái)，再用萬(wàn)用表分別測量“+”與“-”兩個(gè)接線(xiàn)柱之間的阻值和“+”與“-”、“+”與“F”之間的正、反向阻值。根據測量結果判斷發(fā)電機內部工作情況。

（1）用萬(wàn)用表的表筆分別搭接“F”接線(xiàn)柱與“-”接線(xiàn)柱，JF-350W28V硅整流發(fā)電機的電阻值應在60、100Ω范圍內。若測得的電阻值大于100則說(shuō)明碳刷與滑環(huán)接觸不良或有開(kāi)路。正常情況下，碳刷與滑環(huán)的接觸面積應在85％以上，而且彈簧要有一定壓力。若阻值、小，則可能為勵磁線(xiàn)圈內部有短路或“F”接線(xiàn)柱搭鐵。在這種情況下，應先檢查“F”接線(xiàn)柱確無(wú)搭鐵現象后，再檢查勵磁線(xiàn)圈是否損壞。

（2）測量“+”與“-”兩接線(xiàn)柱之間的正向阻值。

      將萬(wàn)用表的轉換開(kāi)關(guān)撥至電阻R×1擋（數字式萬(wàn)用表應撥至二極管擋），測量時(shí)，用黑表筆搭在有紅色標記引線(xiàn)的二極管上，紅表筆搭在金屬面板上，用普通萬(wàn)用表測試時(shí)，表針的指示應為幾十歐；用數字式萬(wàn)用表測試時(shí)，萬(wàn)用表會(huì )發(fā)出蜂鳴聲。然后將紅表筆搭在有紅色標記引線(xiàn)的二極管上，黑表筆搭在金屬面板，普通萬(wàn)用表和數字萬(wàn)用表的指示值在10以上時(shí)，說(shuō)明硅二極管工作正常。若測得的正、反向電阻值都較大時(shí)，則說(shuō)明二極管內部開(kāi)路。如果測得正、反向電阻值都很小，則可判斷二極管內部短路。無(wú)論二極管內部發(fā)生短路或開(kāi)路都應更換新的二極管。

 

總結：

      普通硅整流充電發(fā)電機因為有電刷和滑環(huán)的長(cháng)期接觸，磨損、燒蝕現象難以避免，會(huì )造成勵磁電流不穩定或不發(fā)電等故障，增加了維修工作量。而采用無(wú)刷硅整流充電發(fā)電機，將勵磁線(xiàn)圈固定在定子上，避免了勵磁電流的動(dòng)態(tài)接觸，故省去了滑環(huán)和電刷，使結構簡(jiǎn)單，減少了故障，提高了工作可靠性。以上是充電發(fā)電機常規檢查的方法，具體檢查方法還需要根據不同發(fā)電機的型號和使用情況進(jìn)行相應調整。為了確保充電發(fā)電機的正常運行和延長(cháng)使用壽命，建議定期進(jìn)行維護保養，并委托康明斯售后工程師進(jìn)行檢查和維修。

----------------
以上信息來(lái)源于互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)新聞，特此聲明！
若有違反相關(guān)法律或者侵犯版權，請通知我們！
溫馨提示：未經(jīng)我方許可，請勿隨意轉載信息！
如果希望了解更多有關(guān)柴油發(fā)電機組技術(shù)數據與產(chǎn)品資料，請電話(huà)聯(lián)系銷(xiāo)售宣傳部門(mén)或訪(fǎng)問(wèn)我們官網(wǎng)：http://