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怎样维修单相交流发电机电压太低的故障

发布日期:2018-10-10   浏览次数: 197

1.有刷单相交流发电机电压太低

(1)故障现像。发电机在额定转速下,磁场变阻器或电位器已调向“电压升”的最大位 置,发电机满载时达不到95%额定电压,发电机电压太低。

(2)原因分析

①定子主绕组、副绕组及转子磁极绕组接线错误。定子单相主、副绕组接线、转子绕组接线基本原理相同,即定子每相绕组及转子绕组都应该接成发电机铭牌规定的极数,且相邻极的线圈组应该接成正确的极性N、S、N、S……若个别相邻极极性接错而不能形成N、S, 则定子相邻极线圈组感应电压互相抵消,使该相绕组线端电压降低;转子相邻极绕组励磁电 流在铁心中产生的磁场同方向而互相抵消,这就严重削弱发电机转子磁场,使定子绕组感应 电压低。

②集电环与电刷接触不良,或电刷与集电环接触面太少,相当于增大转子励磁电路电阻,使励磁电流减小,定子绕组感应电压低。

③定子主绕组、副绕组及转子绕组匝间短路,相当于绕组匝数减少。定子绕组匝数少, 感应的电压低,经单相整流桥组整流后提供给转子绕组的励磁电流小;转子绕组匝数少,所 产生的励磁磁势小,这二者都削弱了转子铁心磁场,使定子绕组感应电压低。

④可控励磁的发电机,接到AVR输入端子的电压不正常,AVR输出端电压低,转子励磁电流小,定子主绕组感应电压低。

⑤AVR内部故障.其输出端于F+、F-电压太低。

(3)处理方法

①用目测法或指南针法检测定、转子绕组接法是否正确,接线错误 的应更正,再用指南针鉴别,直至相邻极极性正确为止。

②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。若 电刷与集电环接触面太少甚至仅有点接触,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%。

③用匝间冲击耐压试验仪或短路探测仪检测定、转子绕组匝间是否短路。对于短路的绕组,若短路部位在绕组外层,可在短路线匝处包扎绝缘材料. 并涂以绝缘漆予以修复:若短路部位在内层,则应更换或重绕绕组,并经浸漆、烘干处理。

④用万用表交流电压挡,检测接到AVR输入端子的电压,若不正常应更正接线位置。

⑤用万用表直流电压挡,枪测AVR输出端子F+、F-电压,若太低说明AVR已损坏,应换上同型号、规格新的AVR。

2.交流励磁机励磁无刷单相交流发电机电压太低

(1)故障现象。发电机转速正常,磁场变阻器或电位器已调到“电压升”方向的最大位 置,发电机空载电压仍达不到1.05倍额定电压,说明电压太低。

(2)原因分析

①旋转硅整流器短路或断路。只要个别旋转硅整流管出现故障,就会降低整流后的直流电压,减小励磁电流,使定子绕组感应电压低。

②励磁机电枢三相绕组、定子磁极绕组接线错误。任何一对相邻极的线圈组接线错误都不能形成正确极性,势必使该相邻极线圈组感应电压互相抵消,或在相邻极铁心中产生的磁 场互相抵消,都会使定子绕组感应电低。

③定子主绕组、副绕组及转子绕组匝间短路,相当于绕组匝数减少,其中任何一个绕组 短路都会使定子绕组感应电压低。

④定子中绕组、副绕组及转子磁极绕组接线错误。任何一对相邻极的线圈组接线错误都 不能形成正确极性,势必使该相邻极线圈组感应电压互相抵消,或在相邻极转子磁极铁心中 产生的磁场互相抵消,都会使定子绕组感应电压低。

⑤励磁机电枢三相绕组、定子磁极绕组匝间短路,相当于绕组匝数减少,其中任何一个绕组短路都会使定子绕组感应电压低。

⑥可控励磁的发电机,接到AVR输入端子的电压不正常,AVR输出端电压低,转子 励磁电流小,定子主绕组感应电压低。

⑦AVR内部故障,其输出端子F+、F-电压太低。

⑧交流励磁机发出的电压太低,引起发电机端电压低。

(3)处理方法

①用万用表检测旋转硅整流器是否短路或断路,短路或断路的应换上同型号、规格新的元件。

②励磁机电枢三相绕组、定子磁极绕组接线错误的检测方法与上述定、转子绕组的 相同。

③用匝间冲击耐压试验仪或短路探测器为主检测定子主绕组、副绕组及转子绕组匝间短 路,对于短路的绕组,若短路部位在绕组外层,可在短路线匝处包扎绝缘材料,并涂以绝缘漆修复;若短路部位在内层,应重绕,并经浸漆、烘干处理。

④用目测法或指南针法检测定、转子绕组接法是否正确,接线错误的应更正,再用指南 针鉴别,直至相邻极性正确为止。

⑤磁机电枢三相绕组、定子磁极绕组匝间短路的检测方法及处理措施与上述定子绕组的 相同。

⑥用万用表交流电压挡,检测接到AVR输入端子的电压,若不正常应更正接线位置。

⑦用万用表直流电压挡,检测AVR输出端子F+、F-电压,若太低则说明AVR已损 坏,应换上同型号、规格新的AVR。

⑧修复或更换交流励磁机。

3.隐极式、凸极式逆序励磁无刷单相交流发电机电压太低

(1)故障现象。发电机转速正常,空载电压达不到1.05倍额定电压,说明电压太低。

(2)原因分析

①定子主绕组、副绕组接线错误。任何一对相邻极的线圈组接线错误都不能形成正确的 极性,势必使该相邻极线圈组感应电压互相抵消,使定子绕组感应电压低。

②转子直轴绕组、交轴绕组(隐扱式)接线错误,或转子磁极绕组(凸极式)接线错 误。任何一对相邻磁极绕组接线错误都不能形成正确极性,都会使该相邻磁极铁心中产生的磁场互相抵消,使定子绕组感应电压低。

③电容器电容量太小,与它连接的定子副绕组容性电流小,定子磁场中分解的逆序磁场 较弱,转子铁心主磁场较弱,发电机主绕组感应电压低。

④旋转整流器短路或断路,只要个别旋转硅整流管出现故障,就会降低整流后的直流电 压,励磁电流减小,使定子绕组感应电压低。

⑤定子主绕组、副绕组(电容绕组) 匝间短路,相当于绕组匝数减少,其中任何一个绕 组短路都会使定子绕组感应电压低。

⑥转子直轴绕组、交轴绕组匝间短路(隐极式),或转子磁极绕组匝间短路(凸极式)相当于绕组匝数减少,其中任何一个绕组短路都会使定子绕组感应电压低。

(3)处理方法

①用目测法或指南针法检测定子主绕组、副绕组接线是否正确,接线错误的应更正,再用指南针鉴别,直至相邻极性正确为止。

②转子直轴绕组、交轴绕组接线(隐极式)及 转子磁极绕组接线(凸极式)错误的检测方法及处理措施与上述定子绕组的相同。转子磁极绕组正确 接线见图3-235,其中每个磁极绕组单独接一个旋 转整流管,绕组与整流管正、负端的连接应使相邻 磁极绕组中流过的整流后直流电流(励磁电流)方 向相反,使励磁电流所建立的相邻磁极铁心磁场方 向相反而形成N、S、N、S极。

③用万用表R×1挡检测电容器,若表针摆到 0Ω处后不能退回∞处,说明电容器容量己变小, 应换上与该发电机原装同型号、规格新的电容器,或向生产厂家询购电容器。

④用万用表检测旋转硅整流器是否短路或断路,短路、断路的应换上同型号、规格新的元件。

⑤用匝间冲击耐压试验仪或短路探测器检测定子主绕组、副绕组匝间是否短路,对于短 路绕组,予以修复,或重新嵌、绕该绕组,并经浸漆、烘干处理。

⑥转子直轴绕组、交轴绕绀匝间短路,转子磁极绕组匝间短路,检测方法及处理措施与上述定子绕组的相间。

4三次谐波励磁(含分流可控)单相交流发电机电压太低

(1)故障现象。发电机在额定转速下,磁场变阻器或电位器已调至“电压升”的最大位置,发电机空载电压还升不到1.05倍额定电压。

(2)原因分析

①单相整流桥组个别整流元件短路、断路,只剩下单相半波整流,整流后直流电压低,转子绕组励磁电流小,定子主绕组感应电压低。

②定子三次谐波、基波副绕组接线错误,任何一对相邻极的线圈组接线错误都不能形成正确的极性,势必使该相邻极线圈组感应电压互相抵消,使定子绕组感应电压低。

③定子主绕组及转子磁极绕组接线错误。任何一对相邻极的线圈组接线错都不能形成正确的极性,势必使该相邻极线圈组感应电压互相抵消,或在相邻极铁心中产生的磁场互相抵消,使定子绕组感应电压低。

④集电环与电刷接触不良,或电刷与集电环接触面太小,相当于增大转子励磁电路电 阻,使励磁电流减小,定子绕组感应电压低。

⑤定子主绕组及转子绕组匝间短路,相当于绕组匝数减少,其中任何一个绕组短路都会使定子绕组感应电压低。

⑥定子三次谐波、基波副绕组匝间短路,相当于绕组匝数减少,其中任何一个绕组短路都会使定子绕组感应电压低。

⑦可控励磁的发电机,接到AVR输入端子的电压不正常,AVR输出端电压低,转子励磁电流小,定子主绕组感应电压低。

⑧AVR内部故障,其输出端子F+、F-电压太低。

(3)处理方法

①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 元件。

②定子三次谐波、基波副绕组接线错误的检测方法、处理措施与上述定、转子绕组的相同。

③用目测法或指南针法检测定、转子绕组接法是否正确,接线错误的应更正,再用指南针鉴别,直至相邻极极性正确为止。

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。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用匝间冲击耐压试验仪或短路探测器,检测定子主绕组及转子绕组匝间是否短路。对 于短路的绕组,若短路部位在绕组外层,可在短路线匝处包扎绝缘材料,并涂以绝缘漆修复。若短路部位在内层,应重绕绕组,并经浸漆、烘干处理。

⑥定子三次谐波、基波副绕组匝间短路检测方法及处理措施与上述定子主绕组的相同。

⑦用万用表交流电压挡,检测接到AVR输入端子的电压,若不正常应更正接线位置。

⑧用万用表直流电压挡,检测AVR输出端子F+、F-电压,若太低说明AVR已损坏, 应换上同型号、规格新的AVR。

5.相复励单相交流发电机电压太低

(1)故障现象。发电机在额定转速下,磁场变阻器或电位器已调到“电压升”的最大位置,发电机空载电压还升不到1.05倍额定电压,说明电压太低。

(2)原因分析

①定子主绕组、副绕组及转子磁极绕组接线错误。任何一对相邻极的线圈组接线错误都不能形成正确的极性,势必使该相邻极线圈组感应电甩互相抵消,或在相邻极铁心中产生的 磁场互相抵消,使定子绕组感应电压低。

②电抗变流器的上轭铁与Ⅱ形铁心柱结合处间隙太小,电抗值太大,发电机励磁电流小,定子主绕组感应电压低。

③定子主绕组与电抗变流器一次绕组反接或定子副绕组与电抗变流器二次绕组反接,发电机带上负载时,在整流桥组交流侧中空载励磁电流向量和负载励磁电流向量合成的总励磁 电流非常小,整流后输入转子绕组的直流励磁电流也极小,定子主绕组感应电压大幅度下跌。

④集电环与电刷接触不良,或电刷与集电环接触面太少,相当于增大转子励磁电路电 阻,使励磁电流减小,定子绕组感应电压低。

⑤单相整流桥组个别整流元件短路、断路,只剩下单相半波整流,整流后直流电压低, 转子绕组励磁电流小,定子主绕组感应电压低。

⑥定子主绕组、副绕组及转子绕组匝间短路,相当于绕组匝数减少,其中任何一个绕组短路,都会使定子绕组感应电压低。

⑦大修时电抗变流器一次绕组匝数少绕或二次绕组匝数多绕,既造成发电机空载电压低,又造成负载时复励能力不够,负载时发电机电压也低。

⑧大修时定子副绕组嵌线槽位比主绕组滞后过多,发电机带上负载时,在整流桥组交流侧中空载励磁电流向量和负载励磁电流向量合成的总励磁电流偏小,整流后输入转子绕组的直流励磁电流也小,定子主绕组感应电压低。

(3)处理方法

①用目测法或指南针法检测定子主绕组、副绕组及转子绕组接法是否正确,接线错误的 应更正,再用指南针鉴别,直至极性正确为止。

②提高电抗变流器的上轭铁,在上轭铁与Ⅱ形铁心柱结合处间隙中加垫绝缘纸,适当增 大间隙,提高定子绕组感应电压。

③按图3-37电路图更正定子主绕组与电抗变流器一次绕组及定子副绕组与电抗变流器 二次绕组接线,提高交流侧空载励磁电流向量和负载励磁电流向量合成量,加大转子绕组励磁电流,提高定子主绕组感应电压。

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。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用万用表检测单相整流桥组整流元件是否短路、断路,短路、断路的应换上同型号、 规格新的元件。

⑥用匝间冲击耐压试验仪或短路探测器检测定于主绕组、副绕组及转子绕组匝间是否短 路,对于短路的绕组,予以修复或重绕,重绕的再经浸漆、烘干处理。

⑦适当增加电抗变流器一次绕组匝数或减少二次绕组匝数,既可提高发电机空载电压又可增强负载时电抗变流器复励能力,提高发电机电压。

⑧按大修前定子副绕组槽位或查询生产厂家,重新嵌定子副绕组,提高交流侧空载励磁电流向量和负载励磁电流向量合成量,加大转子绕组励磁电流,提高定子主绕组感应电压。

6.逆序励磁单相交流发电机空载无电压,带负载有电压,但电压比正常低

(1)故障现象。发电机转速正常,空载时电压表指示为0。发电机负荷开关合闸时,电 压表便有电压指示值,但比正常低,用电设备无法正常工作。

(2)原因分析。逆序磁场励磁单相交流发电机各绕组电气原理图见图3-29、图3-34。 发电机空载电压的建立决定于定子副绕组电流,若无此电流,发电机空载时定子就不会产生 逆序磁场,空载电压就建立不起来。因此,发电机空载电压为0的基本原因是定子副绕组与电容器组成的回路断线,可能由以下原因引起:定子副绕组与电容器连接处脱焊,电容器本身已损坏,定子副绕组本身或引线断线。

只要发电机转子铁心剩磁足够,定子绕组都会感应剩磁电压。负荷开关合闸,定子主绕组带上负载,出现单相负载电流,在定子中出现逆序磁场和顺序磁场,转子绕组中产生励磁 电流,建立发电机主磁场,使发电机定子主绕组感应出一定的电压。由于定子副绕组与电容 器回路断线,该回路无单相电流,转子不存在由定子副绕组电流产生的逆序磁场所激发的励 磁电流,这样发电机转子主磁场比正常情况小,因而定子主绕组感应的电压比正常值低,当 电压低于一定值时,用电设备便无法正常工作。

(3)处理方法

①检査定子副绕组与电容器间焊接是否良好。如图3-236 所示,用万用表R×1挡,一根表笔搭焊点一侧的电容器引线片上,另一根表笔搭焊点另一侧的导线上,若接点焊接良好,电阻应趋于0Ω,焊接不良便有一定电阻。若电容器由多个并联焊接,还必须分别测量所有焊接点电阻,若焊接处脱焊、虚焊,则趋于大阻值,此时可用25W或45W电烙铁重新焊过,直至万用表指示趋于0Ω为止。

②检査电容器是否断线或短路。检査前必须先把电容器 与定子副绕组之间连接脱焊一处,否则电容器与定子副绕组形成回路,检査时万用表指示值总是趋近于0Ω。如图3-237 所示,用万用表R×1KΩ挡,表笔与电容器两个接线片相碰, 凡是电容器正常,则万用表上表针向0欧方向摆动,不久指 针又逐渐向∞方向摆动。若电容器内部断路,则阻值为∞; 若电容器内部短路,则电阻值为0Ω。电容器内部断路或短 路,应换上间型号、规格新的电容器。

③检查定子副绕组及引线是否断路。用万用表R×1挡,检查定子副绕组的两个线端, 若电阻值为∞,表示该绕组某处已断线,此时应逐段检査副绕组的通断情况,直至找到短路 位置为止。若断路点在绕组端部或引线处,可用电烙铁予以接通,并包上绝缘材料。若断路 发生在槽内,则必须换上新的副绕组。

 
 
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