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硅整流發(fā)電機與調(diào)節(jié)器常見故障診斷方法 |
摘要：硅整流發(fā)電機是一種常見的發(fā)電設(shè)備，但在長期使用中，硅整流發(fā)電機也會出現(xiàn)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、充電電流過大以及調(diào)節(jié)器在使用過程中的觸點燒損、電阻燒斷、線圈接頭脫焊和線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使用壽命，及時發(fā)現(xiàn)故障并及時進(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(wěn)定的發(fā)電設(shè)備，由轉(zhuǎn)子、定子、整流器、勵磁系統(tǒng)等組成。其結(jié)構(gòu)原理主要是通過轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動產(chǎn)生交流電，然后經(jīng)過整流器的轉(zhuǎn)換，將交流電轉(zhuǎn)化為直流電，再進(jìn)行輸出。調(diào)節(jié)器在硅整流發(fā)電機中起到調(diào)節(jié)電壓、電流和功率的作用，能夠保證輸出的電能穩(wěn)定可靠。充電發(fā)電機與調(diào)節(jié)器線路連接如圖1所示。
（1）檢查發(fā)電機傳動帶松緊度，清除油污。
① 查看發(fā)電機傳動帶是否有起皮或拉傷的痕跡，如圖2所示。如果有應(yīng)更換新傳動帶；
② 用手指按下傳動帶感覺其松緊度，如果傳動帶過松或過緊都應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。對于帶自動張緊器的機型，要將傳動帶和張緊器一起更換。
（2）檢查充電系導(dǎo)線是否松脫，熔斷器是否燒斷。
（3）接通點火開關(guān)，用一字旋具靠近發(fā)電機后軸承蓋，探測轉(zhuǎn)子電磁吸力，若有明顯吸力，說明勵磁回路正常，故障在電樞回路；若無吸力或吸力微弱，說明勵磁回路有斷路、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”接線柱。若燈亮，表明蓄電池到發(fā)電機電樞接線柱之間連接正常，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
可用跳線方法檢測。用一段導(dǎo)線短接發(fā)電機“B”、“F”接線柱（內(nèi)搭鐵式）或短接“B”、“F”接線柱的同時短接 "F2"、"E"（外搭鐵式）接線柱。然后重新探測磁力，磁力變強，說明發(fā)電機內(nèi)部勵磁電路正常，故障是勵磁線路斷路或調(diào)節(jié)器有故障，先檢查勵磁電路熔斷器有無熔斷、接觸不良，然后用試燈依欠檢查外勵磁電路連線和調(diào)節(jié)器、磁場繼電器等有無斷路或接觸不良。若仍不增強，說明故障在發(fā)電機內(nèi)部。
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圖1 硅整流發(fā)電機與調(diào)節(jié)器線路圖 |
圖2 發(fā)電機傳動帶的檢查和調(diào)整 |
二、常見故障診斷與排除
充電系統(tǒng)常見故障主要有不充電、充電電流過小、過大或充電電流不穩(wěn)等。
1、不發(fā)電或電流過小
（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(dǎo)線有斷路或脫落，致使發(fā)電機勵磁線路或充電線路斷路。
② 發(fā)電機不發(fā)電。可能是整流器燒壞定子繞組或磁場繞組有短路、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(diào)節(jié)器有故障。如調(diào)節(jié)電壓過低調(diào)節(jié)器的穩(wěn)壓管及小功率三極管短路，大功率三極管斷路調(diào)節(jié)器的搭鐵方式與發(fā)電機不配套。
（2）充電電流過小
蓄電池接近充足時，充電電流小是正常現(xiàn)象。若蓄電池存電不足而充電電流過小，則說明充電系統(tǒng)有故障。故障原因如下：
① 屬于發(fā)電機的故障有；傳動皮帶過松個別二極管斷路；定子繞組有一相接觸不良或斷路；電刷磨損過度以及滑環(huán)與電刷接觸不良等。
② 屬于晶體管調(diào)節(jié)器故障有：調(diào)節(jié)電壓過低；大功率三極管導(dǎo)通壓降過大。
（3）檢測方法
用數(shù)字萬用表電阻攔精確測量發(fā)電機各接線柱間的阻值，為此來分辨發(fā)電機內(nèi)部路線是不是有引路或短路等常見故障。
① 先把發(fā)電機每個接線柱上的布線卸下來，再用數(shù)字萬用表各自精確測量“F”與“-”2個接線柱中間的阻值和“+”與“-”、“+”與“F”中間的正、反方向阻值。依據(jù)精確測量結(jié)果分辨發(fā)電機內(nèi)部工作情況。
② 用數(shù)字萬用表的表筆各自搭接“F”接線柱與“一”接線柱。
針對JF-350W 28V硅整流器發(fā)電機的電阻值應(yīng)在60 ~ 100范疇內(nèi)。若測出的電阻值超過100，則表明炭刷與電滑環(huán)接觸不良現(xiàn)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(yīng)在85%之上，并且彈黃要有一定工作壓力。若阻值過小，則很有可能為勵磁線圈內(nèi)部有短路或“F”接線柱搭鐵。在這類狀況下，先要檢測“F”接線柱確實沒有搭鐵狀況后，再檢測勵磁線圈是不是毀壞。
③ 精確測量“十”與“一”兩接線柱中間的順向阻值。
用數(shù)字萬用表黑表筆搭接“十”接線柱，紅表筆搭接“F”接線柱。然后用數(shù)字萬用表黑表筆搭接“F”接線柱，用紅表筆搭接“十”接線柱，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，表明發(fā)電機內(nèi)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”接線柱與“F”接線柱中間有短路之處。
④ 拆裝硅整流器發(fā)電機，用觀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的燒蝕或開焊狀況。若有，則應(yīng)拆換繞阻或再次電焊焊接開焊處。
2、電流不穩(wěn)定
若發(fā)電機運轉(zhuǎn)時，電流表指針左右擺動或充電指示燈忽亮忽滅，即為充電不穩(wěn)故障。
（1）故障原因：
① 發(fā)電機皮帶過松、打滑，充電線路接頭松動；
② 發(fā)電機內(nèi)部接觸不良。如電刷彈簧彈力過弱，繞組接頭松動，電刷磨損過度等。
③ 調(diào)節(jié)器有故障。如調(diào)節(jié)器中元件虛焊、元件穩(wěn)定性差等。
（2）檢查方法
① 檢測發(fā)電機上端各接線柱是不是堅固。若有松脫或接觸不良現(xiàn)象時，應(yīng)擰緊。當(dāng)各接線柱擰緊后，電流仍不穩(wěn)定時，應(yīng)拆下來“F”接線柱上的布線。
② 用數(shù)字萬用表交流電壓擋，精確測量“十”極與發(fā)電機外殼中間的滿載工作電壓。若在精確測量全過程中發(fā)覺指南針數(shù)字萬用表的表針往返晃動(數(shù)顯式數(shù)字萬用表的精確測量數(shù)據(jù)信息往返顫動)，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(xiàn)象，在這類狀況下，應(yīng)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)是不是太臟會等。若在檢測中未發(fā)覺這一部分存有常見故障安全隱患時，應(yīng)拆裝硅整流器發(fā)電機，對硅二極管的觸點、電機轉(zhuǎn)子繞阻及電機定子繞阻開展檢測，直至故障檢測截止。
3、電流過大
（1）故障現(xiàn)象
充電電流過大常常表現(xiàn)為：蓄電池溫度過高、電解液消耗過快、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。造成這類常見故障的緣故一般是發(fā)電機“F”接線柱與“十”接線柱間發(fā)生短路、“十”接線柱搭鐵、電瓶比較嚴(yán)重沒電、電壓調(diào)節(jié)器彈黃過緊、發(fā)電機內(nèi)部發(fā)生短路等。碰到這類常見故障應(yīng)快速斷掉柴油發(fā)動機接地裝置電源開關(guān)，以防毀壞發(fā)電機和電瓶。斷掉接地裝置電源開關(guān)后，再先后檢測“F”接線柱與“接線柱間是不是短路、“十”接線柱是不是搭鐵、電瓶是不是比較嚴(yán)重沒電、電壓調(diào)節(jié)器彈黃是不是過緊、發(fā)電機內(nèi)部是不是發(fā)生短路的次序開展檢測，直至故障檢測出來為止。
4、調(diào)節(jié)器故障
（1）調(diào)節(jié)器觸點燒損
充電機調(diào)節(jié)器電路圖如圖4所示。觸點燒損不嚴(yán)重時，可用細(xì)銼、白金砂條及“00”號砂紙修磨。使用銼刀修磨時，銼刀要壓平，防止將觸點銼斜。使用砂條或砂紙修磨時，要將其插入兩觸點結(jié)合面處，在動觸點上稍加一點壓力，然后抽出砂條或砂紙，這樣重復(fù)抽出多次，觸點就可磨平。磨平后的觸點要用“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。若觸點燒損嚴(yán)重或有深坑時，應(yīng)更換觸點或直接更換調(diào)節(jié)器。
（2）調(diào)節(jié)器固定電阻和線圈損壞
調(diào)節(jié)器背面的固定電阻，開路或短路損壞后，在一般情況下，要更換同規(guī)格、同功率的新電阻；條件許可時，也可從舊調(diào)節(jié)器上拆卸。
6、發(fā)電機過熱故障的處理
（1）發(fā)電機過熱的主要表現(xiàn)
① 發(fā)電機線圈短路或外導(dǎo)線長期短路；
② 軸承缺潤滑脂或無軸向間隙而發(fā)熱；
③ 轉(zhuǎn)子與線圈相互摩擦；
④ 轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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圈短路；
③ 若發(fā)動機溫度過高或調(diào)節(jié)器限額電流調(diào)整過大，也會引起發(fā)電機過熱；
④ 按時檢查發(fā)電機的軸承潤滑脂，必要時可更換潤滑脂；
⑤ 安裝發(fā)電機時，應(yīng)保證轉(zhuǎn)子與鐵芯的間隙。間隙過大會導(dǎo)致燈光暗淡，過小會發(fā)生碰擦而過熱。軸向間隙不應(yīng)超過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(diào)節(jié)器 |
三、發(fā)電機修復(fù)后的正常試驗
1、靜態(tài)試驗
在完成發(fā)電機的修復(fù)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(nèi)部電路是否合理、發(fā)電機的線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，并通過檢查電流、電壓和溫度來驗證發(fā)電機的電學(xué)性能。
2、動態(tài)試驗
除了靜態(tài)試驗之外，發(fā)電機修復(fù)后還需要進(jìn)行動態(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(zhuǎn)部件是否平衡以及風(fēng)機是否扭曲等。動態(tài)試驗可以通過檢查發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)速度和接地測試來驗證發(fā)電機的機械性能。
① 可用一個與發(fā)電機電壓相同的蓄電池和萬用表粗略地檢查交流發(fā)電機是否發(fā)電。先用導(dǎo)線將蓄電池的正極接交流發(fā)電機的“F（磁場）”接線柱，蓄電池負(fù)極接至發(fā)電機外殼[對內(nèi)搭鐵的發(fā)電機接“+”（電樞）接線柱]，萬用表紅表筆接發(fā)電機輸出端（B+），黑表筆接發(fā)電機外殼，然后用手轉(zhuǎn)動帶輪。如萬用表指針擺動，說明發(fā)電機能發(fā)電；反之，說明發(fā)電機有故障；
② 可以用做成的小試燈代替萬用表，蓄電池的接線方法與上述相同，將小試燈的兩端分別接發(fā)電機的電樞與外殼。用手轉(zhuǎn)動帶輪，燈亮為發(fā)電機能發(fā)電，燈不亮則說明發(fā)電機有故障。
總結(jié)：
通過以上方法對硅整流發(fā)電機的故障進(jìn)行檢查和排除，可以幫助我們及時發(fā)現(xiàn)問題并采取相應(yīng)的解決措施。但在進(jìn)行排除故障時，需要保證自身安全，并按照相關(guān)操作規(guī)范進(jìn)行操作。如果無法解決故障，建議聯(lián)系專業(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(shè)備的壽命和安全，也直接影響到電力的供應(yīng)和使用。因此，我們應(yīng)該重視發(fā)電機的檢查和維護(hù)工作，確保其正常運行。
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