故障檢修與技術(shù)維護(hù)

3種發(fā)電機(jī)不能建立起電壓維修案例

 

發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子有轉(zhuǎn)子線圈，通過滑環(huán)和外面的勵磁裝置相聯(lián)，開機(jī)時，發(fā)電機(jī)接近額定轉(zhuǎn)速，發(fā)電機(jī)的剩磁起勵，建立電壓后，發(fā)電機(jī)電壓經(jīng)過勵磁變、整流裝置向轉(zhuǎn)子提供勵磁電流。發(fā)電機(jī)的剩磁不能起勵的，用蓄電池的電（3—12V）向轉(zhuǎn)子充電，建立電壓后，發(fā)電機(jī)電壓經(jīng)勵磁變、整流裝置供向轉(zhuǎn)子提供勵磁電流。

 

1、故障設(shè)備故障案例一

 

● 故障現(xiàn)象

這臺發(fā)電機(jī)組在使用幾年后，一帶上負(fù)載電壓就不能穩(wěn)定，而近來在啟動后，完全不能建立起電壓（發(fā)不出電）。

● 診斷分析

（1）這臺發(fā)電機(jī)的勵磁系統(tǒng)電氣原理圖見圖1。采用諧波勵磁方式，勵磁電源取自敷設(shè)在定子槽中的輔助繞組，其輸出電壓經(jīng)橋式整流器VT1～VT4變換成直流后，通過電刷和滑環(huán)送入磁場繞組L1、L2中。自動電壓調(diào)節(jié)器通過可控硅VT5調(diào)整勵磁電流的大小，使發(fā)電機(jī)保持恒定電壓。

 

圖1 發(fā)電機(jī)的勵磁系統(tǒng)電氣原理圖

 

（2）檢查勵磁繞組和磁場繞組，不存在斷路或短路問題。

（3）懷疑是發(fā)電機(jī)失磁，于是用24V蓄電池對勵磁繞組反復(fù)充電，不能解決問題。

（4）端子L1和L2經(jīng)電刷和滑環(huán)連接磁場繞組，檢查發(fā)現(xiàn)電刷與滑環(huán)接觸不良，其原因是電刷中的彈簧老化，壓力減小。但是更換彈簧后未能排除故障。

（5）檢查整流二極管，發(fā)現(xiàn)其中的VT1、VT3完全擊穿。

● 故障處理

更換整流二極管VT1和VT3后，故障得以排除，發(fā)電機(jī)順利建壓。

● 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

發(fā)電機(jī)不能建立起電壓的原因，一般是勵磁繞組和磁場繞組斷路或短路、剩磁太小或消失、整流二極管擊穿、線路和元件接觸不良等。

 

2、故障設(shè)備故障案例二

 

● 故障現(xiàn)象

這臺發(fā)電機(jī)組已經(jīng)使用幾年了，而近來在發(fā)電機(jī)組啟動后，往往不能建立起電壓。

● 診斷分析

（1）這臺同軸直流發(fā)電機(jī)是一臺并勵式直流發(fā)電機(jī)，它與同步發(fā)電機(jī)同軸旋轉(zhuǎn)，通過滑環(huán)將發(fā)出的直流電供給同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組，以作為勵磁電流。直流發(fā)電機(jī)的勵磁電流則由它本身的自并勵電流供給。調(diào)節(jié)直流發(fā)電機(jī)的勵磁電流，就可以改變發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組勵磁電流，達(dá)到調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)輸出電壓的目的。直流發(fā)電機(jī)電壓的建立，首先是依靠電機(jī)磁極的剩磁。當(dāng)電樞旋轉(zhuǎn)時，磁極的剩磁在電樞繞組中感應(yīng)出一個不大的電動勢，這個電動勢在勵磁繞組中產(chǎn)生電流，這個電流又產(chǎn)生一個與剩磁方向一致的磁場，使電樞繞組中的感應(yīng)由動勢增強(qiáng)，最終建立起穩(wěn)定的電壓。

（2）檢查直流發(fā)電機(jī)的剩磁，磁力比較充足。

（3）檢查磁場回路，導(dǎo)線接觸良好，沒有短路和斷路等異常情況。

（4）檢查碳刷和刷握，在完好狀態(tài)，彈簧沒有松弛，刷桿座在合適位置。

（5）檢查磁場回路電阻，發(fā)現(xiàn)阻值大于臨界值。這導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組所發(fā)出的電壓處于很低的狀態(tài)，不能達(dá)到正常數(shù)值。

● 故障處理

調(diào)整磁場回路電阻后，發(fā)電機(jī)恢復(fù)正常工作。

● 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

并勵電壓的建立必須滿足三個條件，一是電機(jī)的磁極有剩磁；二是勵磁繞組并聯(lián)到電樞的極性正確；三是勵磁回路的電阻必須小于臨界值。

 

3、故障設(shè)備案例三

 

● 故障現(xiàn)象

發(fā)電機(jī)組在發(fā)電過程中，突然甩開負(fù)荷，導(dǎo)致飛車現(xiàn)象。重新啟動后，發(fā)電機(jī)不能建立起電壓。檢查后認(rèn)定勵磁機(jī)已經(jīng)損壞。更換勵磁機(jī)后，發(fā)電機(jī)仍然不能建立起電壓，電壓表的指示為0V。

診斷分析：

（1）剛換上的勵磁機(jī)并不是新產(chǎn)品，而是一臺閑置已久，標(biāo)志模糊的勵磁機(jī)。初步判定故障原因可能是其內(nèi)部損壞。

（2）勵磁機(jī)銘牌上的電氣原理圖如圖2所示。對電樞進(jìn)行檢查，認(rèn)定是完好的。分析認(rèn)為可能是與電樞相并聯(lián)的勵磁繞組極性接錯。

（3）將F1、F2端子交換后，再次開機(jī)升壓，電壓慢慢升高，可以達(dá)到額定電壓。但是當(dāng)帶上少量負(fù)荷時，整流子上出現(xiàn)較大的火花；而帶上滿負(fù)荷時，個別電刷被整流子上的火花燒紅，分析可能是換向極繞組的極性接反。

● 故障處理

卸載停機(jī)后，將H1、H2端子調(diào)換。再次開機(jī)后，火花消失，發(fā)電機(jī)輸出電壓正常，可以滿載運(yùn)行。

另有一臺柴油發(fā)電機(jī)組，啟動后不能建立起電壓。經(jīng)檢查，發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)時可控硅勵磁主回路有短路和接地現(xiàn)象，而停機(jī)后短路和接地現(xiàn)象消失。故障現(xiàn)象時隱時現(xiàn)，給檢修帶來一定的難度。

圖2 勵磁系統(tǒng)電氣原理圖

對發(fā)電機(jī)組部分解體檢查，發(fā)現(xiàn)在可控硅勵磁主回路中，勵磁繞組引出到發(fā)電機(jī)滑環(huán)之間的接線在線卡處松動，其外層的塑料絕緣被鐵質(zhì)線卡磨破，當(dāng)發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)起來后，勵磁主回路正負(fù)電源“間歇性”短路和接地。

 

 

 

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