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硅整流發(fā)電機與調節器常見(jiàn)故障診斷方法 |
摘要：硅整流發(fā)電機是一種常見(jiàn)的發(fā)電設備，但在長(cháng)期使用中，硅整流發(fā)電機也會(huì )出現一些故障，影響柴油發(fā)電機組的正常使用。本文對硅整流發(fā)電機不充電、充電電流小、充電電流過(guò)大以及調節器在使用過(guò)程中的觸點(diǎn)燒損、電阻燒斷、線(xiàn)圈接頭脫焊和線(xiàn)圈短路或斷路等故障的原因進(jìn)行分析，講述了檢查診斷的方法步驟。為了確保發(fā)電機的正常運行和延長(cháng)使用壽命，及時(shí)發(fā)現故障并及時(shí)進(jìn)行排除非常重要。
一、診斷前的檢查
硅整流發(fā)電機是一種高效、穩定的發(fā)電設備，由轉子、定子、整流器、勵磁系統等組成。其結構原理主要是通過(guò)轉子轉動(dòng)產(chǎn)生交流電，然后經(jīng)過(guò)整流器的轉換，將交流電轉化為直流電，再進(jìn)行輸出。調節器在硅整流發(fā)電機中起到調節電壓、電流和功率的作用，能夠保證輸出的電能穩定可靠。充電發(fā)電機與調節器線(xiàn)路連接如圖1所示。
（1）檢查發(fā)電機傳動(dòng)帶松緊度，清除油污。
① 查看發(fā)電機傳動(dòng)帶是否有起皮或拉傷的痕跡，如圖2所示。如果有應更換新傳動(dòng)帶；
② 用手指按下傳動(dòng)帶感覺(jué)其松緊度，如果傳動(dòng)帶過(guò)松或過(guò)緊都應進(jìn)行調整。對于帶自動(dòng)張緊器的機型，要將傳動(dòng)帶和張緊器一起更換。
（2）檢查充電系導線(xiàn)是否松脫，熔斷器是否燒斷。
（3）接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，用一字旋具靠近發(fā)電機后軸承蓋，探測轉子電磁吸力，若有明顯吸力，說(shuō)明勵磁回路正常，故障在電樞回路；若無(wú)吸力或吸力微弱，說(shuō)明勵磁回路有斷路、接觸不良或局部短路。
（4）電樞回路有故障
可用試燈的一端搭鐵，另一端接觸發(fā)電機“B”接線(xiàn)柱。若燈亮，表明蓄電池到發(fā)電機電樞接線(xiàn)柱之間連接正常，發(fā)電機有故障若燈不亮，表明蓄電池到發(fā)電機"B"之間斷路。
（5）勵磁回路有故障
可用跳線(xiàn)方法檢測。用一段導線(xiàn)短接發(fā)電機“B”、“F”接線(xiàn)柱（內搭鐵式）或短接“B”、“F”接線(xiàn)柱的同時(shí)短接 "F2"、"E"（外搭鐵式）接線(xiàn)柱。然后重新探測磁力，磁力變強，說(shuō)明發(fā)電機內部勵磁電路正常，故障是勵磁線(xiàn)路斷路或調節器有故障，先檢查勵磁電路熔斷器有無(wú)熔斷、接觸不良，然后用試燈依欠檢查外勵磁電路連線(xiàn)和調節器、磁場(chǎng)繼電器等有無(wú)斷路或接觸不良。若仍不增強，說(shuō)明故障在發(fā)電機內部。
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圖1 硅整流發(fā)電機與調節器線(xiàn)路圖 |
圖2 發(fā)電機傳動(dòng)帶的檢查和調整 |
二、常見(jiàn)故障診斷與排除
充電系統常見(jiàn)故障主要有不充電、充電電流過(guò)小、過(guò)大或充電電流不穩等。
1、不發(fā)電或電流過(guò)小
（1）不充電
充電指示燈亮或電流表指示放電，為不充電故障。故障原因：
① 蓄電池和發(fā)電機之間的連接導線(xiàn)有斷路或脫落，致使發(fā)電機勵磁線(xiàn)路或充電線(xiàn)路斷路。
② 發(fā)電機不發(fā)電?？赡苁钦髌鳠龎亩ㄗ永@組或磁場(chǎng)繞組有短路、斷路和搭鐵故障；電刷組件有發(fā)卡或接觸不良等。
③ 晶體管調節器有故障。如調節電壓過(guò)低調節器的穩壓管及小功率三極管短路，大功率三極管斷路調節器的搭鐵方式與發(fā)電機不配套。
（2）充電電流過(guò)小
蓄電池接近充足時(shí)，充電電流小是正?，F象。若蓄電池存電不足而充電電流過(guò)小，則說(shuō)明充電系統有故障。故障原因如下：
① 屬于發(fā)電機的故障有；傳動(dòng)皮帶過(guò)松個(gè)別二極管斷路；定子繞組有一相接觸不良或斷路；電刷磨損過(guò)度以及滑環(huán)與電刷接觸不良等。
② 屬于晶體管調節器故障有：調節電壓過(guò)低；大功率三極管導通壓降過(guò)大。
（3）檢測方法
用數字萬(wàn)用表電阻攔精確測量發(fā)電機各接線(xiàn)柱間的阻值，為此來(lái)分辨發(fā)電機內部路線(xiàn)是不是有引路或短路等常見(jiàn)故障。
① 先把發(fā)電機每個(gè)接線(xiàn)柱上的布線(xiàn)卸下來(lái)，再用數字萬(wàn)用表各自精確測量“F”與“-”2個(gè)接線(xiàn)柱中間的阻值和“+”與“-”、“+”與“F”中間的正、反方向阻值。依據精確測量結果分辨發(fā)電機內部工作情況。
② 用數字萬(wàn)用表的表筆各自搭接“F”接線(xiàn)柱與“一”接線(xiàn)柱。
針對JF-350W 28V硅整流器發(fā)電機的電阻值應在60 ~ 100范疇內。若測出的電阻值超過(guò)100，則表明炭刷與電滑環(huán)接觸不良現象或有引路。在一切正常狀況下，炭刷與電滑環(huán)的觸碰總面積應在85%之上，并且彈黃要有一定工作壓力。若阻值過(guò)小，則很有可能為勵磁線(xiàn)圈內部有短路或“F”接線(xiàn)柱搭鐵。在這類(lèi)狀況下，先要檢測“F”接線(xiàn)柱確實(shí)沒(méi)有搭鐵狀況后，再檢測勵磁線(xiàn)圈是不是毀壞。
③ 精確測量“十”與“一”兩接線(xiàn)柱中間的順向阻值。
用數字萬(wàn)用表黑表筆搭接“十”接線(xiàn)柱，紅表筆搭接“F”接線(xiàn)柱。然后用數字萬(wàn)用表黑表筆搭接“F”接線(xiàn)柱，用紅表筆搭接“十”接線(xiàn)柱，以精確測量其反方向阻值。若精確測量出的順向阻值較小，反方向阻值非常大時(shí)，表明發(fā)電機內部工作中優(yōu)良。若精確測量出的正、反方向電阻值都很鐘頭，表明二極管穿透或“十”接線(xiàn)柱與“F”接線(xiàn)柱中間有短路之處。
④ 拆裝硅整流器發(fā)電機，用觀(guān)察檢測同步電機繞阻、電機定子繞阻或硅二極管是不是有顯著(zhù)的燒蝕或開(kāi)焊狀況。若有，則應拆換繞阻或再次電焊焊接開(kāi)焊處。
2、電流不穩定
若發(fā)電機運轉時(shí)，電流表指針左右擺動(dòng)或充電指示燈忽亮忽滅，即為充電不穩故障。
（1）故障原因：
① 發(fā)電機皮帶過(guò)松、打滑，充電線(xiàn)路接頭松動(dòng)；
② 發(fā)電機內部接觸不良。如電刷彈簧彈力過(guò)弱，繞組接頭松動(dòng)，電刷磨損過(guò)度等。
③ 調節器有故障。如調節器中元件虛焊、元件穩定性差等。
（2）檢查方法
① 檢測發(fā)電機上端各接線(xiàn)柱是不是堅固。若有松脫或接觸不良現象時(shí)，應擰緊。當各接線(xiàn)柱擰緊后，電流仍不穩定時(shí)，應拆下來(lái)“F”接線(xiàn)柱上的布線(xiàn)。
② 用數字萬(wàn)用表交流電壓擋，精確測量“十”極與發(fā)電機外殼中間的滿(mǎn)載工作電壓。若在精確測量全過(guò)程中發(fā)覺(jué)指南針數字萬(wàn)用表的表針往返晃動(dòng)(數顯式數字萬(wàn)用表的精確測量數據信息往返顫動(dòng))，則可能是硅整流器發(fā)電機炭刷與電滑環(huán)中間接觸不良現象，在這類(lèi)狀況下，應最先檢測炭刷上端彈黃的工作壓力、電刷架是不是松脫、炭刷與電滑環(huán)的觸碰總面積或電滑環(huán)是不是太臟會(huì )等。若在檢測中未發(fā)覺(jué)這一部分存有常見(jiàn)故障安全隱患時(shí)，應拆裝硅整流器發(fā)電機，對硅二極管的觸點(diǎn)、電機轉子繞阻及電機定子繞阻開(kāi)展檢測，直至故障檢測截止。
3、電流過(guò)大
（1）故障現象
充電電流過(guò)大常常表現為：蓄電池溫度過(guò)高、電解液消耗過(guò)快、柴油機燈泡容易燒損、蓄電池使用壽命縮短。
（2）故障原因
電流過(guò)大就是指超出硅整流器發(fā)電機的額定電壓值，檢查方法如圖3所示。造成這類(lèi)常見(jiàn)故障的緣故一般是發(fā)電機“F”接線(xiàn)柱與“十”接線(xiàn)柱間發(fā)生短路、“十”接線(xiàn)柱搭鐵、電瓶比較嚴重沒(méi)電、電壓調節器彈黃過(guò)緊、發(fā)電機內部發(fā)生短路等。碰到這類(lèi)常見(jiàn)故障應快速斷掉柴油發(fā)動(dòng)機接地裝置電源開(kāi)關(guān)，以防毀壞發(fā)電機和電瓶。斷掉接地裝置電源開(kāi)關(guān)后，再先后檢測“F”接線(xiàn)柱與“接線(xiàn)柱間是不是短路、“十”接線(xiàn)柱是不是搭鐵、電瓶是不是比較嚴重沒(méi)電、電壓調節器彈黃是不是過(guò)緊、發(fā)電機內部是不是發(fā)生短路的次序開(kāi)展檢測，直至故障檢測出來(lái)為止。
4、調節器故障
（1）調節器觸點(diǎn)燒損
充電機調節器電路圖如圖4所示。觸點(diǎn)燒損不嚴重時(shí)，可用細銼、白金砂條及“00”號砂紙修磨。使用銼刀修磨時(shí)，銼刀要壓平，防止將觸點(diǎn)銼斜。使用砂條或砂紙修磨時(shí)，要將其插入兩觸點(diǎn)結合面處，在動(dòng)觸點(diǎn)上稍加一點(diǎn)壓力，然后抽出砂條或砂紙，這樣重復抽出多次，觸點(diǎn)就可磨平。磨平后的觸點(diǎn)要用“00”號砂紙按上述方法進(jìn)行拉磨，然后再用干凈的紙片擦凈即可。若觸點(diǎn)燒損嚴重或有深坑時(shí)，應更換觸點(diǎn)或直接更換調節器。
（2）調節器固定電阻和線(xiàn)圈損壞
調節器背面的固定電阻，開(kāi)路或短路損壞后，在一般情況下，要更換同規格、同功率的新電阻；條件許可時(shí)，也可從舊調節器上拆卸。
6、發(fā)電機過(guò)熱故障的處理
（1）發(fā)電機過(guò)熱的主要表現
① 發(fā)電機線(xiàn)圈短路或外導線(xiàn)長(cháng)期短路；
② 軸承缺潤滑脂或無(wú)軸向間隙而發(fā)熱；
③ 轉子與線(xiàn)圈相互摩擦；
④ 轉子與鐵芯相碰。
（2）發(fā)電機的故障診斷方法
① 用螺釘旋具搭在發(fā)電機外殼上感到振手，并且發(fā)電機運轉中有異響，則表明發(fā)電機軸承松曠或電樞接觸磁極；
② 若電流表指示充電不足，則表明換向器或電樞線(xiàn)圈短路；
③ 若發(fā)動(dòng)機溫度過(guò)高或調節器限額電流調整過(guò)大，也會(huì )引起發(fā)電機過(guò)熱；
④ 按時(shí)檢查發(fā)電機的軸承潤滑脂，必要時(shí)可更換潤滑脂；
⑤ 安裝發(fā)電機時(shí)，應保證轉子與鐵芯的間隙。間隙過(guò)大會(huì )導致燈光暗淡，過(guò)小會(huì )發(fā)生碰擦而過(guò)熱。軸向間隙不應超過(guò)0.7mm。
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圖3 發(fā)電機電壓檢測（示波器） |
圖4 外搭鐵硅整流發(fā)電機調節器 |
三、發(fā)電機修復后的正常試驗
1、靜態(tài)試驗
在完成發(fā)電機的修復后，首先需要進(jìn)行靜態(tài)試驗。這項試驗的主要目的是檢查發(fā)電機的內部電路是否合理、發(fā)電機的線(xiàn)路連接是否正確以及發(fā)電機絕緣是否完好。靜態(tài)試驗還可以檢查發(fā)電機的電極磁極是否對稱(chēng)，并通過(guò)檢查電流、電壓和溫度來(lái)驗證發(fā)電機的電學(xué)性能。
2、動(dòng)態(tài)試驗
除了靜態(tài)試驗之外，發(fā)電機修復后還需要進(jìn)行動(dòng)態(tài)試驗。這項試驗的主要目的是檢查發(fā)電機的機械部件是否正常、軸承是否靈活、旋轉部件是否平衡以及風(fēng)機是否扭曲等。動(dòng)態(tài)試驗可以通過(guò)檢查發(fā)電機的旋轉速度和接地測試來(lái)驗證發(fā)電機的機械性能。
① 可用一個(gè)與發(fā)電機電壓相同的蓄電池和萬(wàn)用表粗略地檢查交流發(fā)電機是否發(fā)電。先用導線(xiàn)將蓄電池的正極接交流發(fā)電機的“F（磁場(chǎng)）”接線(xiàn)柱，蓄電池負極接至發(fā)電機外殼[對內搭鐵的發(fā)電機接“+”（電樞）接線(xiàn)柱]，萬(wàn)用表紅表筆接發(fā)電機輸出端（B+），黑表筆接發(fā)電機外殼，然后用手轉動(dòng)帶輪。如萬(wàn)用表指針擺動(dòng)，說(shuō)明發(fā)電機能發(fā)電；反之，說(shuō)明發(fā)電機有故障；
② 可以用做成的小試燈代替萬(wàn)用表，蓄電池的接線(xiàn)方法與上述相同，將小試燈的兩端分別接發(fā)電機的電樞與外殼。用手轉動(dòng)帶輪，燈亮為發(fā)電機能發(fā)電，燈不亮則說(shuō)明發(fā)電機有故障。
總結：
通過(guò)以上方法對硅整流發(fā)電機的故障進(jìn)行檢查和排除，可以幫助我們及時(shí)發(fā)現問(wèn)題并采取相應的解決措施。但在進(jìn)行排除故障時(shí)，需要保證自身安全，并按照相關(guān)操作規范進(jìn)行操作。如果無(wú)法解決故障，建議聯(lián)系專(zhuān)業(yè)的維修人員進(jìn)行修理。發(fā)電機的正常運行不僅關(guān)系到設備的壽命和安全，也直接影響到電力的供應和使用。因此，我們應該重視發(fā)電機的檢查和維護工作，確保其正常運行。
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