1.有刷三相交流發電機不能發電
(1) 故障現象。發電機處于額定轉速時,調節磁場變阻器或電位器至“電壓升高”方向 的最大位置,發電機輸出電壓為0或電壓極低。
(2) 原因分析
①頻率表、交流電壓表損壞,或電壓轉換開關在“斷開”的位置,而實際頻率、電壓都已達到規定值以上,無法顯示出來。
②無勵磁電流。有刷三相交流發電機勵磁回路包含U相定子繞組、AVR或整流橋組、 集電環、轉子繞組F1F2及各段連接線(詳見圖3-129中雙點畫線框內電路)。當該回路斷線 或電氣接觸嚴重不良(如接線頭氧化、松脫,變阻器接線螺栓松動等)時,發電機無勵磁電流。
③集電環與電刷嚴重接觸不良,如集電環表面被油污、粉塵覆蓋,電刷被刷握卡滯,與集電環形成斷路或僅有點接觸,造成勵磁電流被阻斷?
④磁極鐵心剩磁消失。以下幾個原因都有可能導致剩磁消失,剩磁電壓低于下限值(線電壓6V):
a.逍受大氣雷擊。
b.發電機檢修后重新安裝時,對調了勵磁繞組的正、負端接線,致使通入轉子繞組的勵磁電流在磁極鐵心中所建立的磁場方向與剩磁方向相反。
c.定、轉子鐵心沖片均為硅鋼片材料的發電機,依靠裝設在磁極鐵心中的磁鋼維持剩磁,使用時間久了磁鋼容易逐漸消磁。
d.發電機長途運輸中嚴重顛震。
e.長久擱置未發電運行的發電機。
⑤發電機各繞組(包括定子主繞組、副繞組,轉子繞組)、集電環及其連接線通地,或繞組相間及線端、集電環兩滑環之間絕緣擊穿。以下幾個原因都會導致發電機絕緣擊穿:
a.生產或檢修過程絕緣嚴重受損。
b.遭受大氣雷擊。
c.在有霉菌、鹽霧、酸堿性氣體及潮濕、高溫環境中使用,絕緣嚴重受損。
d.用久的發電機,絕緣自然老化。
⑥發電機定子主繞組、副繞組及其連接線斷路,發電機內部可能有感應電壓,但機端無電壓。
⑦可控勵磁的發電機,接到AVR (自動電壓調節器)的電源電壓、檢測電壓不正常, AVR不起作用,發電機不起勵。
⑧AVR內部故障,其輸出端子F+、F-電無或太低,因而勵磁電流無或太小。
(3)處理方法
①檢査交流電壓表和電壓轉換開關。檢查時用萬用表500V電壓擋測量電壓表兩接線端 子間電壓,有電壓說明電壓表壞了,應修復或更換;無電壓則再測發電機端電壓,若有電 壓,則可能轉換開關置于“斷開”位置,應將其轉至接通(UAH或UBC.或UCA)位置。若發電機有端電壓而電壓表無指示,應檢查機端一轉換開關一電壓表之間的接線是否有誤,有誤 的應予以更正。
檢査頻率表。用萬用表500V電壓擋測量頻率表兩接線端子間電壓,有電壓則說明頻率表壞了,應修復或更換;若無電壓,則應檢査機端一頻率表間的接線是否有誤,有誤的應予以更正。注意,更換已損壞的頻率表、交流電壓表后,應及時操作電壓轉換開關。
②用萬用電表逐段檢査勵磁回路(包括轉子繞組、集電環、磁場變阻器及連接線)是否 斷線或電氣接觸不良,斷路應予以接通,接觸不良處可用0號砂布打磨接觸面,擰緊接線螺栓、螺母。
③用目測法檢査集電環表面,有油污和粉塵的應去除干凈,再用0號砂布擦凈表面。再 檢査電刷有否被卡滯在刷握內,并淸理刷握和電刷組合面,使電刷能上下靈活移動,在刷握彈簧壓力下電刷與集電環良好接觸,但不得太松,以免發電機運轉時電刷跳動。若電刷與集電環僅有點接觸,應研磨電刷弧面,研磨后其接觸工作面應不少于電刷截面的70%。
④發電機轉子鐵心剩磁消失時,用蓄電池或直流電源給勵磁繞組通電充磁。
⑤用兆歐表檢査發電機各繞組(包括定子主繞組、副繞組,轉子繞組)、集電環及其連接線對地,繞組相間及線端、集電環兩滑環之間絕緣電阻。若繞組絕緣電阻為零,說明繞組已擊穿,應重嵌或重新繞線并進行浸漆、烘干處理;若連接線、線端、集電環兩環間絕緣電阻為0,應更換并進行絕緣處理。若因發電機潮濕導致繞組絕緣電阻過低,發電機應進行絕緣干燥處理。
⑥用萬用電表逐相、逐段檢査發電機定子主繞組、副繞組及其連接線是否斷路,斷路的予以接通。繞組斷路無法接通的應重嵌或重繞。
⑦作為可控勵磁的AVR的端子接口有兩個電壓信號輸入,才能使發電機起勵建立電壓,其中一個是電源電壓(一般要求交流230V),另一個是檢測電壓(一般要求交流線電壓 400V,或抽頭線電壓200V),缺失其中一個電壓AVR都不能正常工作(有的AVR只有一 個電壓信號端子接口),為此必須按圖3-129用萬用表檢查該兩個電壓信號連接線接點(圖中為230、400接點)位置,錯的應予以更正。
⑧在發電機額定轉速下,用萬用表直流電壓擋檢測AVR輸出電壓端子接口F+、F-電壓,若電壓為零或電壓極小,表明AVR已損壞,應換上同型號、同規格新的AVR。
2.無刷三相交流發電機不能發電
(1)故障現象。發電機處于額定轉速時,輸出電壓為0或電壓極低。
(2)原因分析
①磁場變阻或電位器未向“電壓升”方向調節,發電機無法起勵建立電壓。
②頻率表、交流電壓表損壞,或電壓轉換開關在“斷開”位置,而實際上頻率、電壓都已達到規定值以上,無法顯示出來。
③勵磁回路斷線或電氣接觸不良。無刷三相交流發電機勵磁回路見圖3-130中雙點畫線 框Ι和Ⅱ內兩部分電路。框I部分包含定子繞組抽頭、AVR,勵磁機定子主勵磁繞組 E1E2、勵磁機定子復勵繞組E3E4及各段連接線。框Ⅱ部分包含勵磁機電樞繞組、旋轉整流器、轉子繞組及各段連接線。勵磁回路任何一處斷線或電氣接觸嚴重不良,都導致勵磁電流無通路,發電機不能發電。
④發電機轉子鐵心剩磁消失,剩磁電壓小于下限值(線電壓小于6V)。其原因同有刷三相交流發電機。
⑤可控勵磁的發電機,接到AVR的電源電壓或檢測電壓不正常,AVR不起作用,發電機不起勵。
⑥發電機各繞組(包括定子主繞組、副繞組,轉子繞組,勵磁機電樞繞組,勵磁機定子主勵繞組,復勵繞組)及其連接線通地,或繞組相間、線端絕緣擊穿。其原因同有刷三相交流發電機。
⑦發電機各繞組及其連接線斷路,發電機內部可能有感應電壓,但機端測不到電壓。
⑧旋轉整流器短路或斷路,使發電機轉子繞組無勵磁電流,定子繞組不能感應電壓。
⑨AVR內部故障,其輸出端子F+、F-無電壓或電壓太低。
⑩交流勵磁機無電壓輸出,使主發電機磁極繞組中無勵磁電流。
(3)處理方法
①把磁場變阻器或電位器旋鈕向“電壓升”方向調至頂端位置,使發電機勵磁電流足夠大。
②更換已損壞的頻率表、交流電壓表,并及時操作電壓轉換開關。
③用萬用電表逐段檢査勵磁回路是否斷線或電氣接觸不良, 斷路處予以接通,接觸不良處可并用0號砂布打磨,擰緊接線螺栓、螺母。
④發電機轉子鐵心剩磁消失時,用蓄電池或直流電源給勵磁繞組通電充磁。
⑤作為可控勵磁的AVR端子接口有兩個電壓(一是電源電壓,一般為交流230V;另 —是檢測電壓,一般為交流線電壓400V或抽頭線電壓200V),有的只有一個電壓(一般為 交流電壓400V或抽頭線電壓220V,見圖3-130)。有電壓信號輸入,才能正常工作使發電機起勵建立電壓。為此按圖3-130用萬用表檢査該電源電壓信號連接線接點3、4位置,接線錯誤的應予以更正。
⑥用兆歐表檢査發電機各繞組(包括定子主繞組、副繞組、轉子繞組、勵磁機電樞繞組、勵磁機定子主勵繞組、復勵繞組)及其連接線對地,以及繞組相間絕緣電阻,若絕緣電阻為零,說明繞組已擊穿,應重嵌或重繞新繞組,并進行浸漆、烘干處理。若因發電機潮濕 導致繞組絕緣電阻過低,應對發電機進行絕緣干燥處理。
⑦用萬用電表逐相、逐段檢査發電機定子主繞組、副繞組連接線是否斷路,斷路的應予以接通,斷路無法接通的應重嵌或重繞。
⑧用萬用表檢測旋轉整流器是否短路、斷路,短路、斷路的應換上同型號、規格旋轉整流器。
⑨在發電機額定轉速下,用萬用表直流電壓擋檢測AVR輸出電壓端子接口 F+、F-電壓,若電壓為零或電壓極小,表明AVR已損壞,應換上同型號、規格新的AVR。
⑩排除交流勵磁機不能發電的故障。
3.電抗移相式或電抗變流復合式相復勵三相交流發電機不能發電
(1) 故障現象。發電機轉速正常,負荷開關已打開,發電機輸出端無電壓。
(2) 原因分析
①磁場變阻器或電位器(可控勵磁)未向“電壓升”方向調節,相當于勵磁電路被大電阻阻礙,發電機定子副繞組感應電壓升不起來,無法導通整流橋組。
②頻率表、交流電壓表損壞,或電壓轉換開關在“斷開”位置。
③勵磁回路斷路或電氣接觸不良。電抗移相式相復勵交流發電機勵磁回路見圖3-131雙 點畫線框內電路,包含線性電抗器繞組、變流器繞組、二相整流橋組、集電環、轉子繞組及各段連接線。電抗變流復合式相復勵發電機勵磁回路包含定子副繞組、電抗變流器繞組、三相整流橋組、集電環、轉子繞組及各段連接線(見圖3-132雙點畫線框內電路)。當回路斷線或電氣接觸嚴重不良(如接頭嚴重氧化、松脫,變阻器接線螺栓松動)時,發電機無勵磁電流。
④電抗器或電抗變流器繞組斷線。由圖3-131可知,電抗器繞組串聯在勵磁系統的電壓回路中;由圖3-132可知,電抗變流器二次繞組串聯在勵磁回路中。一旦繞組斷線,發電機剩磁電壓無法通過電抗器或電抗變流器加于整流橋組,無法提供用于建立發電機空載電壓所必需的勵磁電流。
⑤電抗器(見圖3-17)或電抗變流器(見圖3-19)的上軛鐵與山形鐵心之間氣隙太小甚至相碰,電抗值太大,發電機勵磁繞組得不到足夠的勵磁電流,無法建立電壓。
⑥可控勵磁的發電機,接到AVR (STL型)的電源電壓或檢測電壓無或太低,AVR 不起作用,發電機不起勵。
⑦集電環與電刷嚴重接觸不良,造成勵磁電流無通路。
⑧發電機轉子鐵心剩磁消失,剩磁電壓低于下限值(線電壓6V)。
⑨發電機各繞組(包括定子主繞組、副繞組、轉子繞組)、集電環及其連接線通地,或 繞組相間及線端、集電環兩滑環之間絕緣擊穿。
⑩發電機定子主繞組、副繞組及其連接線斷路,發電機內部可能有感應電壓,但機端無電壓。
?三相整流橋組短路或斷路,使發電機轉子繞組無勵磁電流,定子繞組不能感應電壓。
?AVR內部故障,其輸出端子 F+、F-無電壓或電壓太低。
(3)處理方法
①把磁場變阻器或電位器(可控勵磁)旋鈕往“電壓升”方向調至頂端位置。
②更換已損壞的頻率表、交流電壓表,并及時操作電壓轉換開關。
③用萬用表逐段檢查勵磁回路是否斷路或電氣接觸不良,斷 路應予以接通,接觸不良可用0號砂紙打磨接觸面,擰緊接線螺栓、螺母。
④用萬用表逐相檢査線性電抗器繞組是否斷路,斷路應予以接通。
⑤在電抗器或電抗變流器的上軛鐵與山形鐵心之間氣隙墊入足夠厚絕緣紙以加大氣隙, 升高空載電壓。
⑥按圖3-12或圖3-16用萬用表檢測接至AVR的電源電壓(一般為交流230V)和檢測電壓 (—般為交流線電壓400V或抽頭線電壓200V),若不正常應更正接線位置。
⑦用目測法檢査集電環表面,有油污和粉塵的去除干凈,再用0號砂布擦凈表面。檢査電刷有否被卡滯在刷握內.并清理刷握和電刷組合面,使電刷能上下靈活移動,在刷握彈簧 壓力下電刷與集電環良好接觸,但不得太松,以免發電機運轉時電刷跳動。若電刷與集電環 僅有點接觸,應研磨電刷弧面,研磨后其接觸工作面應不少于電刷截面的70%。
⑧發電機轉子鐵心剩磁消失時,用蓄電池或直流電源給勵磁繞組通電充磁。
⑨用兆歐表檢查發電機各繞組(包括定子主繞組、副繞組、轉子繞組)、集電環及其連 接線對地,繞組相間及線端、集電環兩滑環之間絕緣電阻,若絕緣電阻為零,說明繞組已擊穿,應重嵌或重新繞線并進行浸漆、烘干處理。若因發電機潮濕導致繞組絕緣電阻過低,發電機應進行絕緣干燥處理。
⑩用萬用電表逐相、逐段檢査發電機定子主繞組、副繞組及其連接線是否斷路,斷路的應予以接通。繞組斷路無法接通的應重嵌或重繞。
?用萬用表檢測三相整流橋組是否短路、斷路,短路、斷 路的應換上同型號、規格的整流橋組。
?在發電機額定轉速下,用萬用表直流電壓擋檢測AVR器輸出電壓端子F+、F-電壓, 若電壓為零或極小,表明AVR損壞,應換上同型號、規格新的AVR。
4.三次諧波勵磁三相交流發電機不能發電
(1)故障現象。發電機轉速正常,磁場變阻器或電位器已調向“電壓升”最大位罝,發電機仍不能建立電壓或電壓太低。
(2)原因分析
①頻率表、交流電壓表損壞,或電壓轉換開關在“斷開”位置。
②勵磁回路斷路或接觸不良。該回路包含定子副繞組(諧波、基波副繞組)、單相整流橋組、轉子繞組、集電環、磁場變阻器及各段連接線(詳見圖3-134雙點畫線框內電路)。 當該回路斷線或電氣接觸嚴重不良時發電機無勵磁電流。
③集電環與電刷嚴重接觸不良.造成勵磁電流無通路。
④發電機轉子鐵心剩磁消失,剩磁電壓低于下限值(線電壓6V)。
⑤發電機各繞組(包括定子主繞組、二次諧波副繞組、基波副繞組、轉子繞組)、集電 環及其連接線通地,或繞組相間、線端、集電環兩滑環之間絕緣擊穿。
⑥發電機定子主繞組、三次諧波副繞組、基波副繞組及其連接線斷路。
⑦發電機定、轉子最大氣隙δm與最小氣隙δ氣隙比δm/δ=1.5或>1.5,氣隙磁場中三次諧波含量少,且僅用單相諧波副繞組時,諧波繞組阻抗大,發電機定子主繞組不容易感應 發電。
⑧三相整流橋組短路或斷路,使發電機轉子繞組無勵磁電流,定子繞組不能感應電壓, 發電機不發電。
(3)處理方法
①更換已損壞的頻率表、交流電壓表,并及時操作電壓轉換開關。
②用萬用表逐段檢査勵磁回路是否斷路或電氣接觸不良,斷 路的應予以接通,接觸不良的可用0號砂布打磨接觸面,擰緊接線螺栓、螺母。
③用目測法檢杳集電環表面,有油污和粉塵的應去除干凈,再用0號砂布擦凈表面。研 磨后其接觸工作面應不少于電刷截面的70%。再檢査電刷是否被卡滯在刷握內,并清理刷握和電刷組合面,使電刷能上下靈活移動,在刷握彈簧壓力下電刷與集電環良好接觸,但不得太松,以免發電機運轉時電刷跳動。若電刷與集電環僅有點接觸,應研磨電刷弧面至符合要求。
④發電機轉子鐵心剩磁消失時,用蓄電池或直流電源給勵磁繞組通電充磁。
⑤用兆歐表檢査發電機各繞組(包括定子主繞組、三次諧波副繞組、基波副繞組、轉 繞組)、集電環及其連接線對地,以及繞組相間、線端、集電環兩滑環之間絕緣電阻,若絕 緣電阻為0,說明繞組已擊穿應重嵌或重繞新繞組或進行浸漆、烘干處理。若因發電機潮濕使繞組絕緣電阻過低,應進行絕緣干燥處理。
⑥用萬用表逐相、逐段檢査發電機定子主繞組、三次諧波副繞組,基波副繞組及其連接 線,斷路的應予以接通。繞組斷路無法接通的應重嵌或重繞。
⑦對于定、轉子氣隙比δm/δ=1.5或>1.5的,且僅用單相諧波副繞組的發電機,可采取以下3項措施使發電機正常起勵建立電壓。
a.改變定、轉子氣隙比。圖3-219a為發電機原來定、轉子氣隙比為δm/δ=1.5的結構, 圖3-219b為改變轉子鐵心極弧表面尺寸的結構,在極弧表面1/2寬度的中央部分磨削δΔ= 0.2-0. 3mm (小功率發電機取小值,較大功率發電機取大值),使中央氣隙由δ增大為δ1, 其作用是減小氣隙比,使δm/δ1<1.5,最好能做到1.4或略小于1.4,可明顯增強氣隙磁場 中的三次諧波含量,發電機容易自勵建立電壓。
b.把單相三次諧波副繞組改為三相,其優點一是每相繞組匝數大大減少,繞組內阻抗小,內壓降小,容易導通整流元件;二是三相整流效率高,直、交流(相)電壓整流比約為 2.3倍,提高了直流側電壓,增大勵磁電流,發電機容易自勵建立電壓。
c.采用三相三次諧波和基波副繞組復合式(繞組展開圖見圖3-87)。因基波副繞組節距大、匝數極少,因而感應電壓高,容易導通整流橋組,增大勵磁電流,使發電機自勵建立 電壓。
⑧用萬用表檢測三相整流橋組是否短路、斷路,短路、斷路的應換上同型號,規格新的整流橋組。
5.雙繞組電抗分流三相交流發電機不能發電
(1) 故障現象。內燃機起動后,接在發電機輸出端的交流電壓表無讀數,調節分流變阻器至最大阻值,仍然無效。
(2) 原因分析
①電壓表損壞或電壓轉換開關在“斷開”位置。
②內燃機轉速太低,無法起勵建立電壓。
③發電機停放太久,剩磁太小,或因大氣雷擊使剩磁消失。
④電刷和集電環接觸不良,甚至電刷被卡在刷握內,與集電環斷路。
⑤發電機勵磁繞組極性接錯,通人勵磁電流產生的磁通方向與剩磁方向不一致,發電機無法起勵建立電壓。
⑥勵磁回路斷線或接點處接觸不良,勵磁電流被阻斷。
⑦整流元件斷路或短路,使發電機轉子無勵磁電流,定子不能感應電壓。
⑧勵磁調節器故障(對于帶調節器的發電機)使可控硅不能導通,轉子無勵磁電流。
(3) 處理方法
①將電壓轉換開關轉到“接通”位置.若發電機輸出正常.則交流電壓表損壞,應 更換。
②提高內燃機轉速,使之達到或略大于額定轉速,頻率表指示大于45HZ。
③用蓄電池或直流電源向勵磁繞組通電,對磁極鐵心進行充磁,充磁時必須注意直流電源接入極性與勵磁裝置輸出直流電壓極性一致。
④檢査電刷、滑環,臟污的應去除后,用0號砂布打磨接觸面。淸理刷握和電刷組合面,使電刷能上下移動,電刷與滑環接觸良好。
⑤對調發電機勵磁繞組兩根接線。
⑥用萬用表逐段檢査勵磁回路接線,斷線的予以接通,接觸不良的應用0號砂布打磨接觸面,鎖緊接線螺拴、蜾母。
⑦用萬用表檢測整流元件若正向電阻非常大或反向電阻為0,說明其已損壞,應更換。
⑧檢査勵磁調節器,并排除故障,無法修復的應換上同型號、規格新的調節器。
6.直流勵磁機勵磁的三相交流發電機不能發電
(1)故障現象。直流勵磁機勵磁的交流發電機,轉速正常,機端接線正確,磁場變阻器或電位器旋鈕已調至電阻值最小位置,發電機輸出端無電壓。
(2)原因分析
①頻率表、交流電壓表損壞,或電壓轉換開關在“斷開’’位置。
②勵磁回路斷線或接觸不良。該發電機勵磁回路見圖3-133中雙點畫線框Ι和Ⅱ內兩部分電路。框I部分為直流勵磁機勵磁回路,包含定子磁極繞組、磁場變阻器、定子換向極繞 組及各段連接線。框Ⅱ部分為三相交流發電機勵磁回路,包含轉子繞組、集電環及各段連接 線。當該回路斷線或電氣接觸嚴重不良時,發電機無勵磁電流。
③集電環、換向器與電刷嚴重接觸不良,或刷握生銹、電刷被刷握卡滯,與集電環、換 向器形成斷路或僅有單點接觸,造成勵磁電路阻斷。
④發電機轉子鐵心剩磁消失,剩磁電壓低于下限值(線電壓6V)。
⑤發電機各繞組(包括定子主繞組、轉子繞組、勵磁機定子并激繞組、串激繞組、換向 扱繞組、勵磁機電樞繞組)、集電環、換向器及其連接線通地.或繞組線端、集電環兩滑環 之間絕緣擊穿。
⑥發電機各繞組與集電環、換向器連接線斷路。
⑦直流勵磁機故障發不出電壓,未能向發電機轉子繞組提供勵磁電流,發電機無法建立 主磁場。
(3)處理方法
①更換己損壞的頻率表、交流電壓表,并及時操作電壓轉換開關。
②用萬用表逐段檢査勵磁回路是否斷線或電氣接觸不良,斷路的應予以接通,接觸不良 的可用0號砂布打磨接觸面,擰緊接線螺栓、螺母。
③用目測法檢査集電環、換向器表面.有油污和粉塵的應去除干凈,再用0號砂布擦凈 表面。檢査電刷有否被卡滯在刷握內,并淸理刷握和電刷組合面.使電刷能上下靈活移動, 在刷握彈簧壓力下電刷與集電環、換向器良好接觸,但不得太松,以免發電機運轉時電刷跳動。若電刷與集電環、換向器僅有單點接觸.應研磨電刷弧面,研磨后其接觸工作面應不少于電刷截面的70%。
④發電機轉子鐵心剩磁消失時,用蓄電池或直流電源給勵磁繞組通電充磁。
⑤用兆歐表檢査發電機各繞組、集電環、換向器及其連接線對地,繞組相間及線端、集電環兩滑環之間絕緣電阻,若絕緣電阻為0,說明繞組已擊穿,應重嵌或重新繞線并進行浸漆、烘干處理。若因發電機潮濕導致繞組絕緣電阻過低,發電機應進行絕緣干燥處理。
⑥用萬用表逐相、逐段檢査發電機各繞組、集電環、換向器其連接線是否斷路,斷路應予以接通。
⑦修復或更換直流勵磁機。