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硅整流發電機與調節器常見故障診斷方法 |
摘要：硅整流發電機是一種常見的發電設備，但在長期使用中，硅整流發電機也會出現一些故障，影響柴油發電機組的正常使用。本文對硅整流發電機不充電、充電電流小、充電電流過大以及調節器在使用過程中的觸點燒損、電阻燒斷、線圈接頭脫焊和線圈短路或斷路等故障的原因進行分析，講述了檢查診斷的方法步驟。為了確保發電機的正常運行和延長使用壽命，及時發現故障并及時進行排除非常重要。
一、診斷前的檢查
硅整流發電機是一種高效、穩定的發電設備，由轉子、定子、整流器、勵磁系統等組成。其結構原理主要是通過轉子轉動產生交流電，然后經過整流器的轉換，將交流電轉化為直流電，再進行輸出。調節器在硅整流發電機中起到調節電壓、電流和功率的作用，能夠保證輸出的電能穩定可靠。充電發電機與調節器線路連接如圖1所示。
（1）檢查發電機傳動帶松緊度，清除油污。
① 查看發電機傳動帶是否有起皮或拉傷的痕跡，如圖2所示。如果有應更換新傳動帶；
② 用手指按下傳動帶感覺其松緊度，如果傳動帶過松或過緊都應進行調整。對于帶自動張緊器的機型，要將傳動帶和張緊器一起更換。
（2）檢查充電系導線是否松脫，熔斷器是否燒斷。
（3）接通點火開關，用一字旋具靠近發電機后軸承蓋，探測轉子電磁吸力，若有明顯吸力，說明勵磁回路正常，故障在電樞回路；若無吸力或吸力微弱，說明勵磁回路有斷路、接觸不良或局部短路。
（4）電樞回路有故障
可用試燈的一端搭鐵，另一端接觸發電機“B”接線柱。若燈亮，表明蓄電池到發電機電樞接線柱之間連接正常，發電機有故障若燈不亮，表明蓄電池到發電機"B"之間斷路。
（5）勵磁回路有故障
可用跳線方法檢測。用一段導線短接發電機“B”、“F”接線柱（內搭鐵式）或短接“B”、“F”接線柱的同時短接 "F2"、"E"（外搭鐵式）接線柱。然后重新探測磁力，磁力變強，說明發電機內部勵磁電路正常，故障是勵磁線路斷路或調節器有故障，先檢查勵磁電路熔斷器有無熔斷、接觸不良，然后用試燈依欠檢查外勵磁電路連線和調節器、磁場繼電器等有無斷路或接觸不良。若仍不增強，說明故障在發電機內部。
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圖1 硅整流發電機與調節器線路圖 |
圖2 發電機傳動帶的檢查和調整 |
二、常見故障診斷與排除
充電系統常見故障主要有不充電、充電電流過小、過大或充電電流不穩等。
1、不發電或電流過小
（1）不充電
充電指示燈亮或電流表指示放電，為不充電故障。故障原因：
① 蓄電池和發電機之間的連接導線有斷路或脫落，致使發電機勵磁線路或充電線路斷路。
② 發電機不發電。可能是整流器燒壞定子繞組或磁場繞組有短路、斷路和搭鐵故障；電刷組件有發卡或接觸不良等。
③ 晶體管調節器有故障。如調節電壓過低調節器的穩壓管及小功率三極管短路，大功率三極管斷路調節器的搭鐵方式與發電機不配套。
（2）充電電流過小
蓄電池接近充足時，充電電流小是正常現象。若蓄電池存電不足而充電電流過小，則說明充電系統有故障。故障原因如下：
① 屬于發電機的故障有；傳動皮帶過松個別二極管斷路；定子繞組有一相接觸不良或斷路；電刷磨損過度以及滑環與電刷接觸不良等。
② 屬于晶體管調節器故障有：調節電壓過低；大功率三極管導通壓降過大。
（3）檢測方法
用數字萬用表電阻攔精確測量發電機各接線柱間的阻值，為此來分辨發電機內部路線是不是有引路或短路等常見故障。
① 先把發電機每個接線柱上的布線卸下來，再用數字萬用表各自精確測量“F”與“-”2個接線柱中間的阻值和“+”與“-”、“+”與“F”中間的正、反方向阻值。依據精確測量結果分辨發電機內部工作情況。
② 用數字萬用表的表筆各自搭接“F”接線柱與“一”接線柱。
針對JF-350W 28V硅整流器發電機的電阻值應在60 ~ 100范疇內。若測出的電阻值超過100，則表明炭刷與電滑環接觸不良現象或有引路。在一切正常狀況下，炭刷與電滑環的觸碰總面積應在85%之上，并且彈黃要有一定工作壓力。若阻值過小，則很有可能為勵磁線圈內部有短路或“F”接線柱搭鐵。在這類狀況下，先要檢測“F”接線柱確實沒有搭鐵狀況后，再檢測勵磁線圈是不是毀壞。
③ 精確測量“十”與“一”兩接線柱中間的順向阻值。
用數字萬用表黑表筆搭接“十”接線柱，紅表筆搭接“F”接線柱。然后用數字萬用表黑表筆搭接“F”接線柱，用紅表筆搭接“十”接線柱，以精確測量其反方向阻值。若精確測量出的順向阻值較小，反方向阻值非常大時，表明發電機內部工作中優良。若精確測量出的正、反方向電阻值都很鐘頭，表明二極管穿透或“十”接線柱與“F”接線柱中間有短路之處。
④ 拆裝硅整流器發電機，用觀察檢測同步電機繞阻、電機定子繞阻或硅二極管是不是有顯著的燒蝕或開焊狀況。若有，則應拆換繞阻或再次電焊焊接開焊處。
2、電流不穩定
若發電機運轉時，電流表指針左右擺動或充電指示燈忽亮忽滅，即為充電不穩故障。
（1）故障原因：
① 發電機皮帶過松、打滑，充電線路接頭松動；
② 發電機內部接觸不良。如電刷彈簧彈力過弱，繞組接頭松動，電刷磨損過度等。
③ 調節器有故障。如調節器中元件虛焊、元件穩定性差等。
（2）檢查方法
① 檢測發電機上端各接線柱是不是堅固。若有松脫或接觸不良現象時，應擰緊。當各接線柱擰緊后，電流仍不穩定時，應拆下來“F”接線柱上的布線。
② 用數字萬用表交流電壓擋，精確測量“十”極與發電機外殼中間的滿載工作電壓。若在精確測量全過程中發覺指南針數字萬用表的表針往返晃動(數顯式數字萬用表的精確測量數據信息往返顫動)，則可能是硅整流器發電機炭刷與電滑環中間接觸不良現象，在這類狀況下，應最先檢測炭刷上端彈黃的工作壓力、電刷架是不是松脫、炭刷與電滑環的觸碰總面積或電滑環是不是太臟會等。若在檢測中未發覺這一部分存有常見故障安全隱患時，應拆裝硅整流器發電機，對硅二極管的觸點、電機轉子繞阻及電機定子繞阻開展檢測，直至故障檢測截止。
3、電流過大
（1）故障現象
充電電流過大常常表現為：蓄電池溫度過高、電解液消耗過快、柴油機燈泡容易燒損、蓄電池使用壽命縮短。
（2）故障原因
電流過大就是指超出硅整流器發電機的額定電壓值，檢查方法如圖3所示。造成這類常見故障的緣故一般是發電機“F”接線柱與“十”接線柱間發生短路、“十”接線柱搭鐵、電瓶比較嚴重沒電、電壓調節器彈黃過緊、發電機內部發生短路等。碰到這類常見故障應快速斷掉柴油發動機接地裝置電源開關，以防毀壞發電機和電瓶。斷掉接地裝置電源開關后，再先后檢測“F”接線柱與“接線柱間是不是短路、“十”接線柱是不是搭鐵、電瓶是不是比較嚴重沒電、電壓調節器彈黃是不是過緊、發電機內部是不是發生短路的次序開展檢測，直至故障檢測出來為止。
4、調節器故障
（1）調節器觸點燒損
充電機調節器電路圖如圖4所示。觸點燒損不嚴重時，可用細銼、白金砂條及“00”號砂紙修磨。使用銼刀修磨時，銼刀要壓平，防止將觸點銼斜。使用砂條或砂紙修磨時，要將其插入兩觸點結合面處，在動觸點上稍加一點壓力，然后抽出砂條或砂紙，這樣重復抽出多次，觸點就可磨平。磨平后的觸點要用“00”號砂紙按上述方法進行拉磨，然后再用干凈的紙片擦凈即可。若觸點燒損嚴重或有深坑時，應更換觸點或直接更換調節器。
（2）調節器固定電阻和線圈損壞
調節器背面的固定電阻，開路或短路損壞后，在一般情況下，要更換同規格、同功率的新電阻；條件許可時，也可從舊調節器上拆卸。
6、發電機過熱故障的處理
（1）發電機過熱的主要表現
① 發電機線圈短路或外導線長期短路；
② 軸承缺潤滑脂或無軸向間隙而發熱；
③ 轉子與線圈相互摩擦；
④ 轉子與鐵芯相碰。
（2）發電機的故障診斷方法
① 用螺釘旋具搭在發電機外殼上感到振手，并且發電機運轉中有異響，則表明發電機軸承松曠或電樞接觸磁極；
② 若電流表指示充電不足，則表明換向器或電樞線圈短路；
③ 若發動機溫度過高或調節器限額電流調整過大，也會引起發電機過熱；
④ 按時檢查發電機的軸承潤滑脂，必要時可更換潤滑脂；
⑤ 安裝發電機時，應保證轉子與鐵芯的間隙。間隙過大會導致燈光暗淡，過小會發生碰擦而過熱。軸向間隙不應超過0.7mm。
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圖3 發電機電壓檢測（示波器） |
圖4 外搭鐵硅整流發電機調節器 |
三、發電機修復后的正常試驗
1、靜態試驗
在完成發電機的修復后，首先需要進行靜態試驗。這項試驗的主要目的是檢查發電機的內部電路是否合理、發電機的線路連接是否正確以及發電機絕緣是否完好。靜態試驗還可以檢查發電機的電極磁極是否對稱，并通過檢查電流、電壓和溫度來驗證發電機的電學性能。
2、動態試驗
除了靜態試驗之外，發電機修復后還需要進行動態試驗。這項試驗的主要目的是檢查發電機的機械部件是否正常、軸承是否靈活、旋轉部件是否平衡以及風機是否扭曲等。動態試驗可以通過檢查發電機的旋轉速度和接地測試來驗證發電機的機械性能。
① 可用一個與發電機電壓相同的蓄電池和萬用表粗略地檢查交流發電機是否發電。先用導線將蓄電池的正極接交流發電機的“F（磁場）”接線柱，蓄電池負極接至發電機外殼[對內搭鐵的發電機接“+”（電樞）接線柱]，萬用表紅表筆接發電機輸出端（B+），黑表筆接發電機外殼，然后用手轉動帶輪。如萬用表指針擺動，說明發電機能發電；反之，說明發電機有故障；
② 可以用做成的小試燈代替萬用表，蓄電池的接線方法與上述相同，將小試燈的兩端分別接發電機的電樞與外殼。用手轉動帶輪，燈亮為發電機能發電，燈不亮則說明發電機有故障。
總結：
通過以上方法對硅整流發電機的故障進行檢查和排除，可以幫助我們及時發現問題并采取相應的解決措施。但在進行排除故障時，需要保證自身安全，并按照相關操作規范進行操作。如果無法解決故障，建議聯系專業的維修人員進行修理。發電機的正常運行不僅關系到設備的壽命和安全，也直接影響到電力的供應和使用。因此，我們應該重視發電機的檢查和維護工作，確保其正常運行。
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