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维修三相交流发电机不能发电故障的方法(1)

发布日期:2018-10-05   浏览次数: 530

1.有刷三相交流发电机不能发电

(1) 故障现象。发电机处于额定转速时,调节磁场变阻器或电位器至“电压升高”方向 的最大位置,发电机输出电压为0或电压极低。

(2) 原因分析

①频率表、交流电压表损坏,或电压转换开关在“断开”的位置,而实际频率、电压都已达到规定值以上,无法显示出来。

②无励磁电流。有刷三相交流发电机励磁回路包含U相定子绕组、AVR或整流桥组、 集电环、转子绕组F1F2及各段连接线(详见图3-129中双点画线框内电路)。当该回路断线 或电气接触严重不良(如接线头氧化、松脱,变阻器接线螺栓松动等)时,发电机无励磁电流。

③集电环与电刷严重接触不良,如集电环表面被油污、粉尘覆盖,电刷被刷握卡滞,与集电环形成断路或仅有点接触,造成励磁电流被阻断„

④磁极铁心剩磁消失。以下几个原因都有可能导致剩磁消失,剩磁电压低于下限值(线电压6V):

a.逍受大气雷击。

b.发电机检修后重新安装时,对调了励磁绕组的正、负端接线,致使通入转子绕组的励磁电流在磁极铁心中所建立的磁场方向与剩磁方向相反。

c.定、转子铁心冲片均为硅钢片材料的发电机,依靠装设在磁极铁心中的磁钢维持剩磁,使用时间久了磁钢容易逐渐消磁。

d.发电机长途运输中严重颠震。

e.长久搁置未发电运行的发电机。

⑤发电机各绕组(包括定子主绕组、副绕组,转子绕组)、集电环及其连接线通地,或绕组相间及线端、集电环两滑环之间绝缘击穿。以下几个原因都会导致发电机绝缘击穿:

a.生产或检修过程绝缘严重受损。

b.遭受大气雷击。

c.在有霉菌、盐雾、酸碱性气体及潮湿、高温环境中使用,绝缘严重受损。

d.用久的发电机,绝缘自然老化。

⑥发电机定子主绕组、副绕组及其连接线断路,发电机内部可能有感应电压,但机端无电压。

⑦可控励磁的发电机,接到AVR (自动电压调节器)的电源电压、检测电压不正常, AVR不起作用,发电机不起励。

⑧AVR内部故障,其输出端子F+、F-电无或太低,因而励磁电流无或太小。

(3)处理方法

①检査交流电压表和电压转换开关。检查时用万用表500V电压挡测量电压表两接线端 子间电压,有电压说明电压表坏了,应修复或更换;无电压则再测发电机端电压,若有电 压,则可能转换开关置于“断开”位置,应将其转至接通(UAH或UBC.或UCA)位置。若发电机有端电压而电压表无指示,应检查机端一转换开关一电压表之间的接线是否有误,有误 的应予以更正。

检査频率表。用万用表500V电压挡测量频率表两接线端子间电压,有电压则说明频率表坏了,应修复或更换;若无电压,则应检査机端一频率表间的接线是否有误,有误的应予以更正。注意,更换已损坏的频率表、交流电压表后,应及时操作电压转换开关。

②用万用电表逐段检査励磁回路(包括转子绕组、集电环、磁场变阻器及连接线)是否 断线或电气接触不良,断路应予以接通,接触不良处可用0号砂布打磨接触面,拧紧接线螺栓、螺母。

③用目测法检査集电环表面,有油污和粉尘的应去除干净,再用0号砂布擦净表面。再 检査电刷有否被卡滞在刷握内,并淸理刷握和电刷组合面,使电刷能上下灵活移动,在刷握弹簧压力下电刷与集电环良好接触,但不得太松,以免发电机运转时电刷跳动。若电刷与集电环仅有点接触,应研磨电刷弧面,研磨后其接触工作面应不少于电刷截面的70%。

④发电机转子铁心剩磁消失时,用蓄电池或直流电源给励磁绕组通电充磁。

⑤用兆欧表检査发电机各绕组(包括定子主绕组、副绕组,转子绕组)、集电环及其连接线对地,绕组相间及线端、集电环两滑环之间绝缘电阻。若绕组绝缘电阻为零,说明绕组已击穿,应重嵌或重新绕线并进行浸漆、烘干处理;若连接线、线端、集电环两环间绝缘电阻为0,应更换并进行绝缘处理。若因发电机潮湿导致绕组绝缘电阻过低,发电机应进行绝缘干燥处理。

⑥用万用电表逐相、逐段检査发电机定子主绕组、副绕组及其连接线是否断路,断路的予以接通。绕组断路无法接通的应重嵌或重绕。

⑦作为可控励磁的AVR的端子接口有两个电压信号输入,才能使发电机起励建立电压,其中一个是电源电压(一般要求交流230V),另一个是检测电压(一般要求交流线电压 400V,或抽头线电压200V),缺失其中一个电压AVR都不能正常工作(有的AVR只有一 个电压信号端子接口),为此必须按图3-129用万用表检查该两个电压信号连接线接点(图中为230、400接点)位置,错的应予以更正。

⑧在发电机额定转速下,用万用表直流电压挡检测AVR输出电压端子接口F+、F-电压,若电压为零或电压极小,表明AVR已损坏,应换上同型号、同规格新的AVR。

2.无刷三相交流发电机不能发电

(1)故障现象。发电机处于额定转速时,输出电压为0或电压极低。

(2)原因分析

①磁场变阻或电位器未向“电压升”方向调节,发电机无法起励建立电压。

②频率表、交流电压表损坏,或电压转换开关在“断开”位置,而实际上频率、电压都已达到规定值以上,无法显示出来。

③励磁回路断线或电气接触不良。无刷三相交流发电机励磁回路见图3-130中双点画线 框Ι和Ⅱ内两部分电路。框I部分包含定子绕组抽头、AVR,励磁机定子主励磁绕组 E1E2、励磁机定子复励绕组E3E4及各段连接线。框Ⅱ部分包含励磁机电枢绕组、旋转整流器、转子绕组及各段连接线。励磁回路任何一处断线或电气接触严重不良,都导致励磁电流无通路,发电机不能发电。

④发电机转子铁心剩磁消失,剩磁电压小于下限值(线电压小于6V)。其原因同有刷三相交流发电机。

⑤可控励磁的发电机,接到AVR的电源电压或检测电压不正常,AVR不起作用,发电机不起励。

⑥发电机各绕组(包括定子主绕组、副绕组,转子绕组,励磁机电枢绕组,励磁机定子主励绕组,复励绕组)及其连接线通地,或绕组相间、线端绝缘击穿。其原因同有刷三相交流发电机。

⑦发电机各绕组及其连接线断路,发电机内部可能有感应电压,但机端测不到电压。

⑧旋转整流器短路或断路,使发电机转子绕组无励磁电流,定子绕组不能感应电压。

⑨AVR内部故障,其输出端子F+、F-无电压或电压太低。

⑩交流励磁机无电压输出,使主发电机磁极绕组中无励磁电流。

(3)处理方法

①把磁场变阻器或电位器旋钮向“电压升”方向调至顶端位置,使发电机励磁电流足够大。

②更换已损坏的频率表、交流电压表,并及时操作电压转换开关。

③用万用电表逐段检査励磁回路是否断线或电气接触不良, 断路处予以接通,接触不良处可并用0号砂布打磨,拧紧接线螺栓、螺母。

④发电机转子铁心剩磁消失时,用蓄电池或直流电源给励磁绕组通电充磁。

⑤作为可控励磁的AVR端子接口有两个电压(一是电源电压,一般为交流230V;另 —是检测电压,一般为交流线电压400V或抽头线电压200V),有的只有一个电压(一般为 交流电压400V或抽头线电压220V,见图3-130)。有电压信号输入,才能正常工作使发电机起励建立电压。为此按图3-130用万用表检査该电源电压信号连接线接点3、4位置,接线错误的应予以更正。

⑥用兆欧表检査发电机各绕组(包括定子主绕组、副绕组、转子绕组、励磁机电枢绕组、励磁机定子主励绕组、复励绕组)及其连接线对地,以及绕组相间绝缘电阻,若绝缘电阻为零,说明绕组已击穿,应重嵌或重绕新绕组,并进行浸漆、烘干处理。若因发电机潮湿 导致绕组绝缘电阻过低,应对发电机进行绝缘干燥处理。

⑦用万用电表逐相、逐段检査发电机定子主绕组、副绕组连接线是否断路,断路的应予以接通,断路无法接通的应重嵌或重绕。

⑧用万用表检测旋转整流器是否短路、断路,短路、断路的应换上同型号、规格旋转整流器。

⑨在发电机额定转速下,用万用表直流电压挡检测AVR输出电压端子接口 F+、F-电压,若电压为零或电压极小,表明AVR已损坏,应换上同型号、规格新的AVR。

⑩排除交流励磁机不能发电的故障。

3.电抗移相式或电抗变流复合式相复励三相交流发电机不能发电

(1) 故障现象。发电机转速正常,负荷开关已打开,发电机输出端无电压。

(2) 原因分析

①磁场变阻器或电位器(可控励磁)未向“电压升”方向调节,相当于励磁电路被大电阻阻碍,发电机定子副绕组感应电压升不起来,无法导通整流桥组。

②频率表、交流电压表损坏,或电压转换开关在“断开”位置。

③励磁回路断路或电气接触不良。电抗移相式相复励交流发电机励磁回路见图3-131双 点画线框内电路,包含线性电抗器绕组、变流器绕组、二相整流桥组、集电环、转子绕组及各段连接线。电抗变流复合式相复励发电机励磁回路包含定子副绕组、电抗变流器绕组、三相整流桥组、集电环、转子绕组及各段连接线(见图3-132双点画线框内电路)。当回路断线或电气接触严重不良(如接头严重氧化、松脱,变阻器接线螺栓松动)时,发电机无励磁电流。

④电抗器或电抗变流器绕组断线。由图3-131可知,电抗器绕组串联在励磁系统的电压回路中;由图3-132可知,电抗变流器二次绕组串联在励磁回路中。一旦绕组断线,发电机剩磁电压无法通过电抗器或电抗变流器加于整流桥组,无法提供用于建立发电机空载电压所必需的励磁电流。

⑤电抗器(见图3-17)或电抗变流器(见图3-19)的上轭铁与山形铁心之间气隙太小甚至相碰,电抗值太大,发电机励磁绕组得不到足够的励磁电流,无法建立电压。

⑥可控励磁的发电机,接到AVR (STL型)的电源电压或检测电压无或太低,AVR 不起作用,发电机不起励。

⑦集电环与电刷严重接触不良,造成励磁电流无通路。

⑧发电机转子铁心剩磁消失,剩磁电压低于下限值(线电压6V)。

⑨发电机各绕组(包括定子主绕组、副绕组、转子绕组)、集电环及其连接线通地,或 绕组相间及线端、集电环两滑环之间绝缘击穿。

⑩发电机定子主绕组、副绕组及其连接线断路,发电机内部可能有感应电压,但机端无电压。

⑪三相整流桥组短路或断路,使发电机转子绕组无励磁电流,定子绕组不能感应电压。

⑫AVR内部故障,其输出端子 F+、F-无电压或电压太低。

(3)处理方法

①把磁场变阻器或电位器(可控励磁)旋钮往“电压升”方向调至顶端位置。

②更换已损坏的频率表、交流电压表,并及时操作电压转换开关。

③用万用表逐段检查励磁回路是否断路或电气接触不良,断 路应予以接通,接触不良可用0号砂纸打磨接触面,拧紧接线螺栓、螺母。

④用万用表逐相检査线性电抗器绕组是否断路,断路应予以接通。

⑤在电抗器或电抗变流器的上轭铁与山形铁心之间气隙垫入足够厚绝缘纸以加大气隙, 升高空载电压。

⑥按图3-12或图3-16用万用表检测接至AVR的电源电压(一般为交流230V)和检测电压 (—般为交流线电压400V或抽头线电压200V),若不正常应更正接线位置。

⑦用目测法检査集电环表面,有油污和粉尘的去除干净,再用0号砂布擦净表面。检査电刷有否被卡滞在刷握内.并清理刷握和电刷组合面,使电刷能上下灵活移动,在刷握弹簧 压力下电刷与集电环良好接触,但不得太松,以免发电机运转时电刷跳动。若电刷与集电环 仅有点接触,应研磨电刷弧面,研磨后其接触工作面应不少于电刷截面的70%。

⑧发电机转子铁心剩磁消失时,用蓄电池或直流电源给励磁绕组通电充磁。

⑨用兆欧表检查发电机各绕组(包括定子主绕组、副绕组、转子绕组)、集电环及其连 接线对地,绕组相间及线端、集电环两滑环之间绝缘电阻,若绝缘电阻为零,说明绕组已击穿,应重嵌或重新绕线并进行浸漆、烘干处理。若因发电机潮湿导致绕组绝缘电阻过低,发电机应进行绝缘干燥处理。

⑩用万用电表逐相、逐段检査发电机定子主绕组、副绕组及其连接线是否断路,断路的应予以接通。绕组断路无法接通的应重嵌或重绕。

⑪用万用表检测三相整流桥组是否短路、断路,短路、断 路的应换上同型号、规格的整流桥组。

⑫在发电机额定转速下,用万用表直流电压挡检测AVR器输出电压端子F+、F-电压, 若电压为零或极小,表明AVR损坏,应换上同型号、规格新的AVR。

4.三次谐波励磁三相交流发电机不能发电

(1)故障现象。发电机转速正常,磁场变阻器或电位器已调向“电压升”最大位罝,发电机仍不能建立电压或电压太低。

(2)原因分析

①频率表、交流电压表损坏,或电压转换开关在“断开”位置。

②励磁回路断路或接触不良。该回路包含定子副绕组(谐波、基波副绕组)、单相整流桥组、转子绕组、集电环、磁场变阻器及各段连接线(详见图3-134双点画线框内电路)。 当该回路断线或电气接触严重不良时发电机无励磁电流。

③集电环与电刷严重接触不良.造成励磁电流无通路。

④发电机转子铁心剩磁消失,剩磁电压低于下限值(线电压6V)。

⑤发电机各绕组(包括定子主绕组、二次谐波副绕组、基波副绕组、转子绕组)、集电 环及其连接线通地,或绕组相间、线端、集电环两滑环之间绝缘击穿。

⑥发电机定子主绕组、三次谐波副绕组、基波副绕组及其连接线断路。

⑦发电机定、转子最大气隙δm与最小气隙δ气隙比δm/δ=1.5或>1.5,气隙磁场中三次谐波含量少,且仅用单相谐波副绕组时,谐波绕组阻抗大,发电机定子主绕组不容易感应 发电。

⑧三相整流桥组短路或断路,使发电机转子绕组无励磁电流,定子绕组不能感应电压, 发电机不发电。

(3)处理方法

①更换已损坏的频率表、交流电压表,并及时操作电压转换开关。

②用万用表逐段检査励磁回路是否断路或电气接触不良,断 路的应予以接通,接触不良的可用0号砂布打磨接触面,拧紧接线螺栓、螺母。

③用目测法检杳集电环表面,有油污和粉尘的应去除干净,再用0号砂布擦净表面。研 磨后其接触工作面应不少于电刷截面的70%。再检査电刷是否被卡滞在刷握内,并清理刷握和电刷组合面,使电刷能上下灵活移动,在刷握弹簧压力下电刷与集电环良好接触,但不得太松,以免发电机运转时电刷跳动。若电刷与集电环仅有点接触,应研磨电刷弧面至符合要求。

④发电机转子铁心剩磁消失时,用蓄电池或直流电源给励磁绕组通电充磁。

⑤用兆欧表检査发电机各绕组(包括定子主绕组、三次谐波副绕组、基波副绕组、转 绕组)、集电环及其连接线对地,以及绕组相间、线端、集电环两滑环之间绝缘电阻,若绝 缘电阻为0,说明绕组已击穿应重嵌或重绕新绕组或进行浸漆、烘干处理。若因发电机潮湿使绕组绝缘电阻过低,应进行绝缘干燥处理。

⑥用万用表逐相、逐段检査发电机定子主绕组、三次谐波副绕组,基波副绕组及其连接 线,断路的应予以接通。绕组断路无法接通的应重嵌或重绕。

⑦对于定、转子气隙比δm/δ=1.5或>1.5的,且仅用单相谐波副绕组的发电机,可采取以下3项措施使发电机正常起励建立电压。

a.改变定、转子气隙比。图3-219a为发电机原来定、转子气隙比为δm/δ=1.5的结构, 图3-219b为改变转子铁心极弧表面尺寸的结构,在极弧表面1/2宽度的中央部分磨削δΔ= 0.2-0. 3mm (小功率发电机取小值,较大功率发电机取大值),使中央气隙由δ增大为δ1, 其作用是减小气隙比,使δm/δ1<1.5,最好能做到1.4或略小于1.4,可明显增强气隙磁场 中的三次谐波含量,发电机容易自励建立电压。

b.把单相三次谐波副绕组改为三相,其优点一是每相绕组匝数大大减少,绕组内阻抗小,内压降小,容易导通整流元件;二是三相整流效率高,直、交流(相)电压整流比约为 2.3倍,提高了直流侧电压,增大励磁电流,发电机容易自励建立电压。

c.采用三相三次谐波和基波副绕组复合式(绕组展开图见图3-87)。因基波副绕组节距大、匝数极少,因而感应电压高,容易导通整流桥组,增大励磁电流,使发电机自励建立 电压。

⑧用万用表检测三相整流桥组是否短路、断路,短路、断路的应换上同型号,规格新的整流桥组。

5.双绕组电抗分流三相交流发电机不能发电

(1) 故障现象。内燃机起动后,接在发电机输出端的交流电压表无读数,调节分流变阻器至最大阻值,仍然无效。

(2) 原因分析

①电压表损坏或电压转换开关在“断开”位置。

②内燃机转速太低,无法起励建立电压。

③发电机停放太久,剩磁太小,或因大气雷击使剩磁消失。

④电刷和集电环接触不良,甚至电刷被卡在刷握内,与集电环断路。

⑤发电机励磁绕组极性接错,通人励磁电流产生的磁通方向与剩磁方向不一致,发电机无法起励建立电压。

⑥励磁回路断线或接点处接触不良,励磁电流被阻断。

⑦整流元件断路或短路,使发电机转子无励磁电流,定子不能感应电压。

⑧励磁调节器故障(对于带调节器的发电机)使可控硅不能导通,转子无励磁电流。

(3) 处理方法

①将电压转换开关转到“接通”位置.若发电机输出正常.则交流电压表损坏,应 更换。

②提高内燃机转速,使之达到或略大于额定转速,频率表指示大于45HZ。

③用蓄电池或直流电源向励磁绕组通电,对磁极铁心进行充磁,充磁时必须注意直流电源接入极性与励磁装置输出直流电压极性一致。

④检査电刷、滑环,脏污的应去除后,用0号砂布打磨接触面。淸理刷握和电刷组合面,使电刷能上下移动,电刷与滑环接触良好。

⑤对调发电机励磁绕组两根接线。

⑥用万用表逐段检査励磁回路接线,断线的予以接通,接触不良的应用0号砂布打磨接触面,锁紧接线螺拴、蜾母。

⑦用万用表检测整流元件若正向电阻非常大或反向电阻为0,说明其已损坏,应更换。

⑧检査励磁调节器,并排除故障,无法修复的应换上同型号、规格新的调节器。

6.直流励磁机励磁的三相交流发电机不能发电

(1)故障现象。直流励磁机励磁的交流发电机,转速正常,机端接线正确,磁场变阻器或电位器旋钮已调至电阻值最小位置,发电机输出端无电压。

(2)原因分析

①频率表、交流电压表损坏,或电压转换开关在“断开’’位置。

②励磁回路断线或接触不良。该发电机励磁回路见图3-133中双点画线框Ι和Ⅱ内两部分电路。框I部分为直流励磁机励磁回路,包含定子磁极绕组、磁场变阻器、定子换向极绕 组及各段连接线。框Ⅱ部分为三相交流发电机励磁回路,包含转子绕组、集电环及各段连接 线。当该回路断线或电气接触严重不良时,发电机无励磁电流。

③集电环、换向器与电刷严重接触不良,或刷握生锈、电刷被刷握卡滞,与集电环、换 向器形成断路或仅有单点接触,造成励磁电路阻断。

④发电机转子铁心剩磁消失,剩磁电压低于下限值(线电压6V)。

⑤发电机各绕组(包括定子主绕组、转子绕组、励磁机定子并激绕组、串激绕组、换向 扱绕组、励磁机电枢绕组)、集电环、换向器及其连接线通地.或绕组线端、集电环两滑环 之间绝缘击穿。

⑥发电机各绕组与集电环、换向器连接线断路。

⑦直流励磁机故障发不出电压,未能向发电机转子绕组提供励磁电流,发电机无法建立 主磁场。

(3)处理方法

①更换己损坏的频率表、交流电压表,并及时操作电压转换开关。

②用万用表逐段检査励磁回路是否断线或电气接触不良,断路的应予以接通,接触不良 的可用0号砂布打磨接触面,拧紧接线螺栓、螺母。

③用目测法检査集电环、换向器表面.有油污和粉尘的应去除干净,再用0号砂布擦净 表面。检査电刷有否被卡滞在刷握内,并淸理刷握和电刷组合面.使电刷能上下灵活移动, 在刷握弹簧压力下电刷与集电环、换向器良好接触,但不得太松,以免发电机运转时电刷跳动。若电刷与集电环、换向器仅有单点接触.应研磨电刷弧面,研磨后其接触工作面应不少于电刷截面的70%。

④发电机转子铁心剩磁消失时,用蓄电池或直流电源给励磁绕组通电充磁。

⑤用兆欧表检査发电机各绕组、集电环、换向器及其连接线对地,绕组相间及线端、集电环两滑环之间绝缘电阻,若绝缘电阻为0,说明绕组已击穿,应重嵌或重新绕线并进行浸漆、烘干处理。若因发电机潮湿导致绕组绝缘电阻过低,发电机应进行绝缘干燥处理。

⑥用万用表逐相、逐段检査发电机各绕组、集电环、换向器其连接线是否断路,断路应予以接通。

⑦修复或更换直流励磁机。


 
 
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