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硅整流發(fā)電機及調節器的使用和維護 |
摘要：柴油發(fā)電機組上充電系統配置調節器的作用是保護蓄電池，是蓄電池的充電保護裝置，以免過(guò)度充電而影響壽命。原理是這樣，調節器內部有檢測電路，當電池電壓高于設定值（一般是14v或者28v）時(shí)，開(kāi)關(guān)管就會(huì )斷開(kāi)，停止向充電發(fā)電機勵磁線(xiàn)圈供電，充電機沒(méi)勵磁電流只能空轉。
一、硅整流發(fā)電機使用注意事項
硅整流發(fā)電機由交流充電機和硅二極管整流器兩大部分組成，其工作原理和電路分別如圖1、圖2所示。充電機為三相同步充電機，由轉子、定子總成、電刷和電刷架、皮帶輪、風(fēng)扇、前后端蓋等部件組成。整流器由6只二極管組成的橋式整流電路。3只正二極管壓裝到固定在后端蓋并與之絕緣的元件板上，3只負二極管壓裝到后端蓋搭鐵。正、負二極管的引線(xiàn)則成對地分別與三相繞組首端連接。元件板上引出螺釘作為充電機正極(用“+”標記),而我國規定硅整流發(fā)電機搭鐵為負極。正、負二極管分別用紅色和黑色加以標記，以避免正、負二極管裝錯。硅整流發(fā)電機若能正確使用，不但故障少且壽命長(cháng)。由于它與一般充電機不同，所以在使用和維護中應注意以下幾點(diǎn)：
（1）硅整流發(fā)電機都是以外殼為負極搭鐵的，所以蓄電池的搭鐵極性必須是負極。更換蓄電池時(shí)，如果蓄電池正、負極標記不清楚，可拆下充電機電樞極引線(xiàn)(B+),在其引線(xiàn)與電樞極接線(xiàn)柱之間串接一只試燈，然后再接上蓄電池的兩根電纜線(xiàn)。當試燈不亮時(shí)，表明接線(xiàn)正確；反之則表明蓄電池正、負極電線(xiàn)接反。
（2）硅整流發(fā)電機接線(xiàn)必須正確。充電機的接線(xiàn)柱旁均標有標記或名稱(chēng)，“B+”為電樞極，應與電流表或蓄電池的正極相接；“F”為磁場(chǎng)極，應與調節器的磁場(chǎng)接線(xiàn)柱相接；“N”為中性點(diǎn)，應與充電指示繼電器的“N”極接線(xiàn)柱相接；“E”為搭鐵極，應與調節器搭鐵極接線(xiàn)柱“E”相接。硅整流發(fā)電機接線(xiàn)柱引線(xiàn)安裝必須牢固可靠，以防瞬間產(chǎn)生過(guò)電壓，燒壞二極管、調節器及其他用電設備。
（3）充電機與調節器應按生產(chǎn)廠(chǎng)家要求配套使用，不能隨意改換調節器的型號，應急代用時(shí)，應注意調節器與充電機必須是同一電壓級別，二者的搭鐵形式必須一致，調節器的功率必須滿(mǎn)足要求。充電機與調節器的接線(xiàn)柱之間必須連接正確，接觸良好。當連接不正確時(shí)可能在連接的一瞬間造成電子調節器損壞。當充電機高速運轉時(shí)，連接導線(xiàn)如果突然斷開(kāi)，會(huì )產(chǎn)生瞬時(shí)高壓，損壞電子調壓器。
（4）柴油發(fā)電機熄火后，應及時(shí)關(guān)閉啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，以防蓄電池對充電機磁場(chǎng)線(xiàn)圈作長(cháng)時(shí)間放電，造成磁場(chǎng)線(xiàn)圈燒壞或調節器的損壞。
（5）充電機工作時(shí)，不允許用充電機的電樞極搭鐵試火的方法來(lái)檢查是否發(fā)電，以免燒壞充電機和電線(xiàn)束。
（6）充電機的傳動(dòng)皮帶松緊度應合適。過(guò)松易使皮帶打滑，造成發(fā)電不足；過(guò)緊容易損壞皮帶或軸承。調整時(shí)可用手在皮帶正中處按下，如能下降5~20mm,則為松緊適度。
（7）不允許用220V交流電源或兆歐表來(lái)檢查充電機的絕緣性能，否則會(huì )因過(guò)高的電壓，將二極管擊穿損壞。
（8）要正確判斷充電系統工作是否正常。裝有電流表指示充、放電的機型，在發(fā)電機組運行中，充電電流值是從大到小，最后接近于零，這屬于正?，F象。因為發(fā)電機組在啟動(dòng)時(shí)，蓄電池給起動(dòng)機提供了啟動(dòng)的電能，使蓄電池端電壓下降；當柴油發(fā)電機運轉后，充電機就立即向蓄電池充電，直至蓄電池的端電壓達到調節器的標稱(chēng)調節電壓值時(shí)，電流表指示充電電流最小，表明蓄電池已充足電。
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圖1 硅整流發(fā)電機工作原理圖 |
圖2 硅整流發(fā)電機電路圖 |
二、發(fā)電機調節器的分類(lèi)
1、觸點(diǎn)型硅整流發(fā)電機調節器
（1）觸點(diǎn)型調節器的特點(diǎn)
① 它比IC調節器大。
② 它與傳統型發(fā)電機配合使用。
（2）觸點(diǎn)型調節器的結構
① 它由電壓調節器和充電警告燈繼電器拼成。
② 切換觸點(diǎn)來(lái)調節傳統型發(fā)電機所發(fā)的電壓。
③ 觸點(diǎn)的功能∶電壓調節器和充電警告燈繼電器的結構如圖3所示，通過(guò)電磁力來(lái)切換這些觸點(diǎn)。
（3）觸點(diǎn)型調節器的電氣連接線(xiàn)路圖
硅整流發(fā)電機電壓調節器的P0觸點(diǎn)和充電警告燈繼電器P3觸點(diǎn)的操作用來(lái)調節發(fā)電機所發(fā)電壓和充電警告燈的運行。
（4）工作原理
硅整流發(fā)電機電壓調節器通過(guò)調整發(fā)電機的激磁電壓控制發(fā)電機的輸出電壓以滿(mǎn)足系統的要求。當蓄電池電壓低而電氣附件負荷高時(shí)，調節器增大發(fā)電機輸出電流為蓄電池充電。這意味著(zhù)調壓器使附件可以在大負荷下工電子作而很少消耗蓄電池。這種情況下，大部分電流直接來(lái)自發(fā)電機。當蓄電池充滿(mǎn)電、附件負荷低時(shí)發(fā)電機的輸出電流減小。
2、IC型硅整流發(fā)電機調節器
（1）IC調節器的結構
IC調節器主要由混合集成電路，散熱片和連接器組成。使用混合集成電路可以獲得較小的尺寸。電路控制示意圖如圖4所示。
（2）IC調節器的類(lèi)型
① 蓄電池感應型∶IC調節器通過(guò)端子S（蓄電池檢測端子）來(lái)檢測蓄電池的電壓，并把輸出電壓調節到規定的值。
② 發(fā)電機感應型∶IC調節器通過(guò)檢測發(fā)電機的內部電壓來(lái)把輸出電壓調節到規定的值。
（3）工作原理
一般來(lái)說(shuō)，所發(fā)電的量可以用下述方法來(lái)改變。
增加或降低磁力（轉子）以及磁體的旋轉轉速。當此方法應用到發(fā)電機時(shí)，轉子的運行轉速不能控制，因為它是隨發(fā)電機旋轉的。換言之，發(fā)電機中可以自由改變的條件是磁（轉子）力。實(shí)際上，流到轉子線(xiàn)圈的電流稻花量（場(chǎng)電流）改變，便改變了磁力。IC調節器通過(guò)控制場(chǎng)電流來(lái)調節發(fā)電機的發(fā)電量，這樣使得所發(fā)得電壓按照轉子的轉速和用電量的變化（電負荷的增、減）保持恒定。
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圖3 硅整流發(fā)電機充電系統電路圖 |
圖4 IC調節器輸出控制電路圖 |
三、發(fā)電機和調節器常見(jiàn)故障
1、柴油機無(wú)法啟動(dòng)
（1）檢查電源是否正常供電，確認供電電壓和頻率是否符合要求。
（2）檢查電源線(xiàn)路和開(kāi)關(guān)是否連接松動(dòng)或接觸不良，確認電源線(xiàn)路連接正確。
（3）檢查發(fā)電機內部的保險絲是否燒斷，如有需要更換保險絲。
（4）檢查柴油機啟動(dòng)開(kāi)關(guān)是否損壞，如有需要更換啟動(dòng)開(kāi)關(guān)。
2、發(fā)電機無(wú)法輸出電力
（1）檢查發(fā)電機是否正常運轉，確認發(fā)電機轉子和定子是否有異常。
（2）檢查發(fā)電機的調壓器和電子模塊是否損壞，如有需要更換損壞的部件。
（3）檢查發(fā)電機的電容器是否老化或損壞，如有需要更換電容器。
（4）檢查發(fā)電機的接線(xiàn)是否正確，確認發(fā)電機的輸出電流是否正常。
3、發(fā)電機產(chǎn)生噪音和震動(dòng)
（1）檢查發(fā)電機的機殼是否松動(dòng)，如有需要緊固機殼。
（2）檢查發(fā)電機的風(fēng)扇葉輪是否有異物堆積，如有需要清理風(fēng)扇葉輪。
（3）檢查發(fā)電機的軸承是否磨損，如有需要更換磨損的軸承。
（4）檢查發(fā)電機的轉子和定子是否平衡，確認發(fā)電機的部件是否安裝正確。
4、發(fā)電機溫度過(guò)高
（1）檢查發(fā)電機的散熱器是否清潔，如有需要清洗散熱器。
（2）檢查發(fā)電機的風(fēng)扇是否正常運轉，如有需要更換風(fēng)扇。
（3）檢查發(fā)電機的冷卻水循環(huán)系統是否正常，確認冷卻水的供給和排放是否暢通。
（4）檢查發(fā)電機的負載是否超過(guò)額定功率，如有需要減少負載。
5、其他故障排除
（1）檢查發(fā)電機的絕緣性能，確認絕緣是否正常，如有需要進(jìn)行絕緣處理。
（2）檢查發(fā)電機的電路連接是否正確，確認電路連接是否牢固和穩定。
（3）檢查發(fā)電機的電子元件是否老化或損壞，如有需要更換損壞的元件。
（4）檢查發(fā)電機的電源線(xiàn)路和接地線(xiàn)是否符合標準，確認線(xiàn)路連接是否良好。
6、發(fā)電機調節器維護注意事項
調節器在使用過(guò)程中，一般不允許拆卸護蓋，正常情況是每工作500h左右，進(jìn)行一次全面檢查和維護，其內容如下。
① 拆下護殼，檢查觸點(diǎn)表面有無(wú)污物和燒損。若有污物，則可用較干凈的紙擦拭觸點(diǎn)表面。若點(diǎn)出現燒蝕或平面不平而導致接觸不良時(shí)，可用“00”號砂紙或砂條磨平，最后再用干凈的紙擦凈。
② 檢查各接頭的牢固程度；測量固定電阻和各線(xiàn)圈的阻值；若有損壞，應及時(shí)修復或更換新件。
③ 檢查各觸點(diǎn)間隙和氣隙，若不符合要求，應進(jìn)行調整。
④ 調節器經(jīng)維護保養后，在啟動(dòng)柴油發(fā)電機時(shí)，要注意觀(guān)察充電電流表指針的指示情況。若柴油發(fā)電機在中等轉速以上運轉時(shí)，電流表的指針仍指向一邊，則說(shuō)明截流器的觸點(diǎn)未斷開(kāi)，應迅速斷開(kāi)接地開(kāi)關(guān)；否則，會(huì )損壞蓄電池、調節器和充電發(fā)電機等。若柴油發(fā)電機啟動(dòng)至額定轉速后，電流表的指針仍指向“0”處，則說(shuō)明在調整時(shí)未嚴格按照技術(shù)要求進(jìn)行調整，應重新進(jìn)行檢查與調整。
總結：
硅整流發(fā)電機和調節器的連接方法需要注意多個(gè)方面，包括選擇適當的調節器型號、正確連接和維護保養等。只有保證設備的正常運行，才能輸出高效、穩定的電能，應用于實(shí)際的生產(chǎn)生活中。
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