硅整流发电机不充电或电流小的故障察看

摘要：硅整流发电机是柴油发电机组电气系统的核心部件之一，它负责为柴油发电机组的控制装置和电气装置供应稳定的电力。然而，在柴油发电机组操作步骤中，充电发电机也可能会产生各种故障，给设备的使用带来不便。因此，通晓硅整流发电机的多发故障及消除措施，对于**用电安全和延长充电发电机使用寿命具有重要意义。

      目前使用较多的是爪极式无刷硅整流充电发电机，构成如图1所示。其优点是励磁绕组通过磁轭托架3固定在后端盖上。两个爪极中只有一个爪极（b）直接固定在发电机结子轴上，另一个爪极（a）常载的固定方法有两种，一种办法是用非导磁材料焊接（如铜焊焊接）固定在爪极（b）上；另一种对策是用非导磁连接环固定在爪极（b）上。当驱动带轮带动转子轴转动时，一个爪极就带动另一爪极在定子内一起转动。在爪极（b）的轴向制有一个大圆孔，磁轭托架由此圆孔伸入爪极的空腔内。在磁轭托架与爪极以及与转子磁轭之间均需留出附加间隙Gr、Gp，以便转子自由转动。

      当磁场绕组中有直流电流通过时大型康明斯发电机厂家，其主磁通路径由转子磁轭出发，经附加间隙Gy→磁轭托架→附加间隙Gr→左边爪极的磁极N→主气隙G→定子铁心→主气隙G→右边的磁极S→转子磁轭形成闭合回路

      由主磁通路径可见；爪形磁极的磁涌是单向通道，即左边爪极的磁极全是N极，右边的爪极的磁极全是S极，或者相反，这样在转子旋转时，磁力线便交替穿过定子铁心，定子槽中的三相绕组就会感应发生交变电动势，形成三相交流电，经整流器整流后变为直流电供用电装置使用。

      外形如图2所示。其构成简易、维护工作量少，工作可靠性高，可在潮湿和多尘环境中工作，作业时无火花，减小了无线电干扰。其缺点是：两块爪极之间联接的制造工艺要点高。此外，由于主磁通路径中增加了两个附加间隙，因此在输出容量相同的情形下，必须增大通过磁场绕组的电流，这对控制磁场电流的调节器就提出了更高的要求。

      电气故障是无刷充电发电机易损的故障之一。可能是由于电线接触不良、线路短路、断路或者绝缘损坏等问题引起。

清除策略：验看发电机的电气连接是否牢固，确保电线连接良好，没有松动或脱落。察看电线和连接器是否受损，并进行修复或替换。

      无刷充电发电机中包含了多个电子元件，如稳压器、整流器、电容器等。如果其中的任何一个元件发生损坏，都可能导致发电机停止作业或性能下降。

清除方法：通过严查电子元件的工作状态，例如使用仪器检测电压和电流等参数，来确定是否有损坏元件。对于有问题的元件，需要进行更换或维修。

      无刷充电发电机中的磁场起着关键的功用。如果磁场不稳定或失去磁性，发电机就不能正常作业。

排除步骤：检查发电机的磁铁是否磁化良好，并确保定子和转子之间的间隙适当。如果发现磁铁故障或磁性丧失，需要进行修复或更换。

      无刷充电发电机在作业程序中会发生热量，如果冷却装置损坏或不足以散热，可能致使发电机温度太高，进而引发损坏。

排除手段：察看发电机的冷却装置，包括防冻液、散热器、水泵等部件。确保冷却系统运行正常，并且防冻液循环顺畅。

      无刷充电发电机的轴承负责支撑转子的旋转运动，如果轴承发生损伤、松动或太热等问题，会导致发电机损坏。

      充电机的损坏通常是因为励磁线圈开路或短路、二极管击穿短路、发电机磁场接线柱与调节器之间的连接线发生接线错误或线路接触不良所致。充电电流太小，通常是因为调整器弹簧调整“非法”、个别二极管引线脱焊断开使电枢线圈一相或两相开路柴油发电机型号规格及功率、碳刷与滑环接触不良等所造成的。其检查步骤如下。

      查硅整流发电机的外部接线柱与调整器各接线柱间的连线是否有接错现象。如果有，则应纠正柴油发电机组故障及对策。若接线正确，则察看调节器附加电阻和内部线包是否故障。附加电阻和内部线包在调整器中的位置。

      充电发电机是由柴油机按固定传动比驱动旋转的，其转速高低取决于柴油机的转速。由充电发电机每相绕组发生的感应电动势中。

      每相绕组的感应电动势E的大小与发电机速度n和每极磁通中的乘积成正比。在发电机运行过程中，柴油机转速随机发生变化，因此发电机输出电压必然随着柴油机速度的变化而变化。若发电机端电压变化无常，将使机上用电设备无法正常操作，甚至烧坏用电装置，造成故障。

      可以通过调整磁场电流，使磁极磁通强度改变；或发电机速度改变时，反向调整磁场电流，从而使发电机输出电压保持相对恒定。

      当柴油机速度一定期的电压调整步骤如图4所示。

      当发电机速度n达到一定值（即：n=Ce=常数），其输出电压U达到调节电压上限U2时，调整器开始进行调整并使磁场电流Ic减少，因此磁通Φ减弱，电动势E下降，输出电压随之下降，当输出电压路到洞节电压下限值U1时，调节器又进行调节并使磁场电流，增大，因此磁通Φ提高电动势E升高，输出电压随之升高；当输出电压升高到调节电压上限值U2时，调整器重复上述程序，使发电机输出电压U在调节电压上下限U1、U2之间脉动，从而保持平均电压U相对恒定。上述电压调整过程可简要表达为：

      取出碳刷，验看碳刷是否产生严重磨耗或表面损伤不均的现象，如是则必须替换；

      如图5所示，使用游标卡尺检测两个电刷的长度，较小值为2.0mm左右，如果任何一个碳刷的磨损超过极限，应替换所有电刷或电刷架总成。

      使用弹簧管压力计测定电刷弹簧力。如图6所示，2mm电刷端子凸起处弹簧压力计读数一般为2.0N左右。若不在规定的范围内，则应更替电刷弹簧。

② 如图7所示，操作万用表测量集电环之间的电阻，集电环之间电阻应为1.9~2.2Ω（20℃）。如果不在规定范围内，应更换转子；

      用万用表电阻档测量发电机各接线柱间的阻值，以此来判断发电机内部线路是否有开路或短路等损坏。其测量举措是，先把发电机各个接线柱上的接线拆下来，再用万用表分别测量“+”与“-”两个接线柱之间的阻值和“+”与“-”、“+”与“F”之间的正、反向阻值。根据测定结果判断发电机内部作业状况。

（1）用万用表的表笔分别搭接“F”接线柱与“-”接线V硅整流发电机的电阻值应在60、100Ω范围内。若测得的电阻值大于100则说明电刷与滑环接触不好或有开路。正常情形下，碳刷与滑环的接触面积应在85％以上，而且弹簧要有一定压力。若阻值、小，则可能为励磁线圈内部有短路或“F”接线柱搭铁。在这种情况下，应先验查“F”接线柱确无搭铁现象后，再查看励磁线圈是否损坏。

      将万用表的切换开关拨至电阻R×1挡（数字式万用表应拨至二极管挡），测定时，用黑表笔搭在有红色标记引线的二极管上，红表笔搭在金属面板上，用普通万用表测试时，表针的指示应为几十欧；用数字式万用表测试时，万用表会发出蜂鸣声。然后将红表笔搭在有红色标记引线的二极管上，黑表笔搭在金属面板，普通万用表和数字万用表的指示值在10以上时，说明硅二极管工作正常。若测得的正、反向电阻值都较大时，则说明二极管内部开路。如果测得正、反向电阻值都很小，则可判断二极管内部短路。无论二极管内部发生短路或开路都应替换新的二极管。

      普通硅整流充电发电机因为有电刷和滑环的持久接触，磨损、烧蚀情形难以避免，会造成励磁电流不稳定或不发电等损坏，增加了修理作业量。而选择无刷硅整流充电发电机，将励磁线圈固定在定子上，防止了励磁电流的动态接触，故省去了滑环和电刷，使组成大概，减轻了损坏，提升了工作可靠性。以上是充电发电机常规检查的途径，具体察看步骤还需要根据不一样发电机的规格和操作情况进行相应调整。为了确保充电发电机的正常运行和延后使用寿命，建议定期进行保养维护，并委托cummins售后工程师进行检查和维修。