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维修单相交流发电机不能发电故障的方法有哪些

发布日期:2018-10-07   浏览次数: 218

1.有刷单相交流发电机不能发电

(1) 故障现象。有刷单相交流机端接线正确,磁场变阻器或电位器已调至“电压升”方向 最大位置,发电机的输出端子仍没有电压,或电压较小(仅有剩磁电压,小于5V)。

(2) 原因分析

①发电机转速太低,一是由于发动机转速未升到频率表指示大于45Hz;二是由于频率表开始动作的一个时段指针摆向52.5Hz以上,操作者误认为转速已达到,其实这时实际频率还在40HZ以下,这样,剩磁磁场在定子副绕组感应的微弱电压不足以导通整流桥组。

②频率表、交流电压表损坏,而实际频率、电压都已达到规定值以上,只是未显示出来,或转换开关处于“断开”位置。

③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-遭受大气雷击。

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。

④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;或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。

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、酸碱性汽体、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励磁回路断路或接触不良。有刷单相交流发电机励磁回路包含定子绕组、单相整流桥 组、磁场变阻器、集电环、转子绕组F1F2及各段连接线(见图3-136中双点画线框内电路)。当该电路断线或电气接触严重不良(如接线头严重氧化、松脱,变阻器接线螺栓松动 等)时,发电机无励磁电流。

(3)处理方法

①提高发电机转速到额定转速,或频率表指示大于45Hz。

②检査交流电压表和电压转换开关。检査时用万用表500V挡测量电压表两接线端子间的电压,若有电压说明电压表坏了,应修复或更换;若无电压再测发电机端电压,若有电 压,则可能是转换开关置于“断开”位置,应将其置“接通”位置。若发电机机端有电压而电压表无指示电压,应检查机端一转换开关一电压表之间的接线,错误的予以更正。

用万用表500V挡测量频率表两接线端子间的电压,若有电压则说明频率表坏了,应修复或更换;若无电压应检查机端一频率表之间的接线,错误的予以更正。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。

③发电机转子铁心剩磁消失时,用蓄电池或其他直流电源给励磁绕组通电充磁。

④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。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通。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%。

⑤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、集电环两滑环之间的绝缘电阻。若绕组绝缘电阻为零,说明已击穿,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, 应发电机进行绝缘干燥处理。

⑥用万用电表逐相、逐段检查发电机定子主绕组、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用万用表逐段检查励磁回路(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,断路的予以接通,接触不良的可用0号砂布 打磨接触面,拧紧接线螺栓、螺母。

2.交流励磁机励磁无刷单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,磁场变阻器或电位器已调至“电压升”方向最大位置,发电机输出电压为0或极低。

(2) 原因分析

①频率表、交流电压表损坏,而实际频率、电压已达额定值,只是不能显示出来。

②发电机转子铁心剩磁消失,剩磁电压小于下限值(电压小于5V)。

③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。

④励磁回路断线或电气接触不良。图3-137双点画线框Ι和双点画线框Ⅱ内的电路是交流励磁机励磁的无刷单相交流发电机励磁回路。框I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。框Ⅱ部分包含定了副绕组(或定子主绕组线端)、AVR、励磁 机定子绕组E1E2。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。

⑤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)其连接线通地,或绕组相间、线端绝缘击穿。

⑥发电机各绕组其连接线断路,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,AVR输入端子电压不正.常,AVR不起作用,发电机不起励。

⑧AVR内部故障,其输出端子F+、F-无电压或电压太低。

⑨交流励磁机发不出电压,使发电机转子绕组中无励磁电流。

(3) 处理方法

①更换已损坏的频率表、交流电压表。

②发电机转子铁心剩磁消失时,用蓄电池或其他直流电源给励磁绕组通电充磁。

③用万用表检测旋转整流器是否短路、断路,短路、断路的应更换。

④用万用电表逐段检查励磁回路I、Ⅱ两部分电路是否断 线或电气接触不良,断路的予以接通,接触不良的用0号砂布打磨,拧紧接线螺栓、螺母。

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、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,发电机应进行绝缘干燥处理。

⑥用万用表逐段检查发电机定子主绕组、副绕组其连接是否断路,断路的应予以接通。绕组断路无法接通的应重嵌或重绕。

⑦由于无刷单相发电机可控励磁的AVR输入端子要有定子主绕组机端电压信号或副绕组电压信号(230V)输入才能正常工作,使发电机起励建立电压,为此必须用万用表按图 3-137检查电压信号连接线接点3、4位置,若接线错应予以更正。

⑧在发电机额定转速下,用万用表直流电压挡检测AVR自动电压调节器输出电压端子接口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。

⑨排除交流励磁机不能发电的故障。

3.隐极式逆序励磁无刷单相交流发电机不能发电

(1)故障现象。发电机由内燃机驱动至额定转速,电压表未有电压指示或电压极小(小于 10V)。


(2) 原因分析

①频率表、交流电压表损坏,定子主绕组感应的电压未显示出来。

②交流电容器击穿失效,与它连接的定子副绕组不能形成容性电路。虽然发电机已至额 定转速,但未具有单相负载电流所产生的定子逆序磁场及容性电流电枢反应的助磁作用,转子主磁场也无法建立。

③励磁回路断路或电气接触不良。图3-138双点画线框I和双点画线框Ⅱ两部分为隐极 式逆序励磁无刷单相交流发电机励磁回路,框I包括定子副绕组、电容器及连接线;框Ⅱ包 括交轴绕组、旋转整流器、直轴绕组及连接线。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,剰磁电压小于下限值(电压小于5V)。

⑤旋转整流器短路或断路,使发电机转子绕组未有励磁电流,定子绕组不能感应电压。

⑥发电机各绕组(包括定子主绕组、副绕组,转子直轴绕组,交轴绕组)其连接线通地或绕组之间、线端绝缘击穿。

⑦发电机定子主绕组、副绕组其连接线断路,发电机内部可能有感应电压,但机端无电压。

(3) 处理方法

①更换已损坏的频率表、交流电压表。

②用万用表测电容器是否损坏。先把电容器一个引线头与定子副绕组引线脱焊,然后万 用表置R×1挡,两表笔分别接触电容器引线,若表针不动或摆向零,说明电容器容量很小 或已损坏,应换上同型号、规格新的电容器。

③用万用电表逐段检查图3-138励磁回路I、Ⅱ两部分电路是否断路或电气接触不良 (检査时应先断开I、Ⅱ两部分电路各接点),断路的应予以接通,电气接触不良的,可用0号砂布打磨接触面,拧紧接线螺栓、螺母。

④发电机转子铁心剩磁消失时,用12〜24V直流电 源给直轴绕组通电,对转子铁心充磁。充磁电源正极接 旋转整流器直流侧“ + ”端,电源负极接整流器“-” 端。如图3-223所示。

⑤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、规格新的旋转整流器。

⑥用兆欧表检查发电机各绕组(包括定子主绕组、 副绕组、转子直轴绕组、交轴绕组)及其连接线对地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,发电机应进行绝 缘干燥处理。

⑦用万用表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。

4.凸极式逆序励磁无刷单相交流发电机不能发电

(1)故障现象。发电机由内燃机驱动至额定转速,但输出端无电压或电压极小(小于10V)。

(2)故障原因

①发电机转子铁心剩磁消失,剩磁电压小于下限值(电压小于5V)。

②交流电容器击穿失效,与它连接的定子副绕组不能形成容性电路,未具有单相负载电 流所产生的定子逆序磁场及容性电流电枢反应的助磁作用,转子主磁场也无法建立。

③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,发电机不发电。

④励磁回路断路或电气接触不良。凸极式逆序励磁无刷单相交流发电机励磁回路,包含定子副绕组、电容器、转子绕组、旋转整流器及连接线(见图3-139双点画线框内的电路)。 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。

⑤发电机各绕组(包括定子主绕组、副绕组、转子绕组)其连接线通地或绕组之间、线端绝缘击穿。

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

(3)处理方法

①发电机转子铁心剩磁消失时,用12〜24V直流电源 给每极转子绕组通电,对转子铁心充磁,充磁电源正极接旋转整流器直流侧“ + ”端,电源负极接整流器端。 如图3-224所示。由于这种发电机一般每个磁极绕组各自接一个旋转整流管,必须每个磁极分别充磁,充磁电源的 正、负端切不可与绕组接错,充磁后应用指南针法检验各 磁极铁心剩磁磁场方向,由指南针显 示的相邻极性必须是白、黑、白、黑,否则某个磁极充磁 方向有错,应重新充磁。

②用万用表R×1挡,检奄电容器(先把电容器一个引线头与定子副绕组引线脱焊),若表针不动或摆向零位 置,说明电容器己损坏,应更换。

③用万用表检测旋转整流管是否短路、断路,短路、断路的应换上同型号、规格新的旋 转整流管。

④用万用表逐段检査励磁回路是否断线或电气接触不良,检査时应先断开转子各绕组与 旋转整流管的1个接点、定子副绕组与交流电容器的1个接点,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。

⑤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)及其连接线对地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,发电机应进行绝缘干燥处理。连接线绝缘电阻为零的应更换。

⑥用万用表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。

5.三次谐波励磁单相交流发电机(含分流可控)不能发电

(1)故障现象。发电机由内燃机驱动至额定转速,输出端无电压或电压极小(小于10V)。


(2) 故障原因

①磁场变阻器或电位器未向“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,未能向发电机转子绕组提供励磁电流。

②发电机转子铁心剩磁消失,剩磁电压小于下限值(电压小于5V)。

③单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。

④集电环与电刷严重接触不良,或电刷在刷握内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。

⑤励磁回路断路或电气接触不良。图3-141双点画线框内部分为这种发电机励磁回路, 包含定子三次谐波副绕组、定子基波副绕组、单相粮流桥组、磁场变阻器、集电环、转子绕 组及各段连接线(分流可控的,其中由AVR代替单相整流桥组、磁场变阻器)。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,发电机不能起励建立电压。

⑥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、转子绕组)其连接 线通地或绕组之间,线端绝缘击穿。

⑦发电机定子主绕组、三次谐波副绕组、基波副绕组其连接线断路,发电机内部可能有感应电压,但机端无电压。

(3) 处理方法

①把磁场变阻器向“电压升”方向调至最大位罝,使发电机励磁电流足够大。

②发电机转子铁心剩磁消失时,用蓄电池或其他直流电源给励磁绕组通电充磁。

③检测单相整流桥组是否短路、断路,短路、断路的应换上 同型号、规格新的旋转整流管。

④用目测法检查集电环表面,有油污和粉尘的应去除干净,再用0号砂布擦净表面。清 理刷握和电刷组合面,研磨电刷弧面,研磨后其接触工作面应不小于电刷截面的70%。

⑤用万用表逐段检査励磁回路断线或电气接触不良,断路的应予以接通,接触不良的用 0号砂布打磨接触面,拧紧接线螺栓、螺母。

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)及其连接线对地 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,发电机应进行绝缘干燥处理。

⑦用万用表逐段检査发电机定子主绕组.副绕组其连接是否断路,断路的应予以接通。 绕组断路无法接通的应重嵌或重绕。

6.相复励单相交流发电机不能发电

(1) 故障现象。发电机转速已达额定值,磁场变阻器或电位器已往“电压升”方向调至最大位置,发电机输出端交流电压表仍无电压指示,经检查电压表正常。

(2) 原因分析

①电抗变流器的上轭铁与Ⅱ形铁心柱结合处间隙太小甚至相碰,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。

②发电机转子铁心发电机剩磁消失,剩磁电压低于下限值(小于5V)。

③单相整流桥组短路或断路,使发电机励磁电路断路,转子绕组未有励磁电流流通,定子绕组无法感应电压。

④集电环与电刷严重接触良造成励磁电流被阻断。

⑤励磁回路断路或接触不良。图3-140双点划线框内为这种发电机励磁回路,包含定子副绕组、相复励装置(电抗变流复合)、单相整流桥组、集电环、转子绕组及各段连接线。 当该电路断线或电气接触严重不良(如接线头严重氧化、松脱,变阻器接线缧栓松动等) 时,发电机无励磁电流。

⑥相复励装置中电抗变流器二次绕组断线。由图3-140可知,电抗变流器二次绕组 U21U22串联在励磁回路中,一旦绕组及其连接线断线,发电机副绕组剩磁电压无法通过电抗变流器二次绕组加于单相整流桥组,无法提供用于建立发电机空载电压所必需的励磁电流,发电机无法建立电压。

⑦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。

⑧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,但机端测不到电压。

(3)处理方法

①在电抗变流器的上轭铁与Ⅱ形铁心柱结合处垫人足够¥的绝缘纸以加大气隙,升高空载电压。

②发电机转子铁心剩磁消失时,用蓄电池或其他直流电源给励磁绕组通电充磁。

③用万用表检测单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。

④用目测法检査集电环表面,有油污和粉尘等的应先去除干净,然后再用0号砂布 打磨。

⑤用万用表逐段检查励磁回路是否断线或电气接触不良,断路的应予以接通,接触不良的应重新连接。

⑥用万用表逐相检查电抗变流器绕组是否断路,断路的应予以接通,尤法接通的应重绕。

⑦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及绕组相间及线端、集电环两滑环之间绝缘电阻,若绝缘电阻为0说明绕组击穿, 应重嵌或重绕绕组并进行浸漆、烘干处理。若因发电机潮湿导致绕组绝缘电阻过低,发电机应进行绕组绝缘干燥。

⑧用万用表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,无法接通的应重嵌或重绕。

7.逆序励磁单相交流发电机带负载时方有电压输出

(1) 故障现象。发电机由内燃机驱动已达额定转速,但无电压输出,加上负载后才有电压。停机后再驱动发电机,情况依然如此。

(2) 原因分析

①与定子副绕组连接的电容器击穿短路。定子副绕组依靠转子铁心剩磁磁场感应的电 压,因电容器故障而未能形成容性电流回路.也就未能产生逆序磁场,定子主绕组不能起励 建立电压。当发电机由内燃机驱动至额定转速,定子主绕组带上负载时,定子主绕组依靠转 子铁心剩磁场感应的微弱电比与负载形成单相电流,申相电流分解的逆序磁场和顺序磁场都 使转子主磁场增强,于是定子主绕组感应电压上升。

②定子副绕组断线或线端短路。依靠转子铁心剩磁场,定子副绕组虽然有感应电压,但 未能与电容器形成容性电流回路,也就未能产生逆序磁场,定子主绕组不能感应电压。当定子主绕组带上负载时,情况与上述相同,定子主绕组迅速感应电压。

(3)处理方法

①脱开电容器的一根引线,用万用表R×1挡检测电容器是否正常,若已损坏,应换上同型号、规格新的电容器,使定子副绕组经电容器形成起励回路。

②按图3-138、图3-139及其说明,用万用表R×1挡检査双点划线框内定子副绕组是否 断路,线端是否短路,断路的应予以接通(副绕组断路无法接通的应重嵌或重绕),短路处予以排除并加强绝缘,使定子副绕组经电容器形成起励回路。

 
 
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