硅整流發電機無充電指示和電路故障檢修
發布時間：2023-11-12 點擊：357
硅整流發電機無充電指示和電路故障檢修
硅整流發電機是柴油發電機啟動系統的主要電源，在柴油發電機正常工作時，它要向控制器及電路元件等系統供電，還將多余的電能向蓄電池充電，以保證蓄電池總是處在充滿電的狀態。由于充電機損壞后很難修復，一般都以更換為主。康明斯公司現根據多年設備維修實踐，總結發電機故障的檢查及排除方法，以求提高康明斯用戶和維修工的修理經驗。
充電機整體外觀和結構如圖1所示，當 充電機部分出現故障后，應該做初步檢查。首先，檢查電流表接頭是否正常，表頭有無損壞失靈；蓄電池是否充滿，電液是否加足或蓄電池過于陳舊；三角傳動皮帶是否磨損過度和張力是否適合（如圖2所示）；充電電路各個連接處是否松動，連接的導線有無斷路，針對不同情況作相應修理。
圖1 充電機整體外觀三維圖
圖2 充電發電機傳動帶的檢查和調整
一、充電電路故障檢查
1、故障現象
康明斯柴油發電機在中、高速運行時，電流表指針指向放電，或在“0”的位置上不動，說明充電電路有故障。
2、檢查步驟
遇到不能充電現象，首先檢查充電發電機的皮帶是否過松或打滑，再查看導線連接各處有無松動和接觸不良的現象。再按下列步驟判斷。
使用直流充電發電機的柴油發電機，可用旋具在充電發電機電樞接線柱與機殼之間“試火”如有火花，說明充電機本身及磁場接線柱、調節器中的調壓器、限流器及充電發電機電樞接線柱等整個勵磁電路是良好的。故障應在調節器的電樞接線柱、截流器至電流表一段。如無火或火花微弱，說明充電發電機或它的磁場接線柱、經調節器中調壓器、限流器至充電發電機電樞接線柱即整個勵磁電路有故障。
此時，可用導線連接電壓調節器上的電樞和電池接線柱，觀察電流表的指示。可能有兩種現象：
（1）有充電電流
這說明電壓調節器中的截流器觸點燒蝕或并聯線圈短路，致使觸點不能閉合；
（2）無充電電流
這說明電壓調節器電池接線柱至電流表連接線斷路或接觸不良。
排除這兩個可能的故障之后仍不充電，則將臨時導線改接充電發電機電樞和磁場接線柱。這時也有兩種可能的情況出現：
（1）能充電，這表明充電發電機良好，故障在于電壓調壓器的激磁電路斷路，如由于觸點燒蝕或彈簧拉力過弱，致使觸點接觸不良，兩觸點間連線斷路或電阻燒壞等；
（2）不充電，則可拆下充電發電機連接調節器的導線，將發電機的電樞和磁場接線柱用導線連在一起，并和機殼試火。這也有兩種可能：有火花則表明發電機是良好的，不充電的原因可能是調節器的勵磁電路搭鐵；無火花則表明發電機本身有故障，可能是碳刷或整流子接觸不良、電樞或磁場線圈斷路或搭鐵短路等。
若以上幾種方法都無效，所檢查的機件工作都正常，則此時可判定是電流表本身有故障。
圖3 發動機ecu至充電機c端子斷路檢查
圖4 充電機b+至保險絲線路斷路故障
二、無充電指示檢查
1、故障現象
使用硅整流發電機的柴油發電機，運行時電流表無充電指示，其判斷檢查方法以康明斯柴油發電機為例說明。
2、檢查步驟
首先檢查蓄電池的搭鐵極性是否正確以及硅整流發電機的傳動皮帶是否過松或打滑。如果導線接線方法正確，可用旋具與硅整流發電機的后端蓋軸承蓋相接觸，試試是否有吸力。在正常的情況下，應該有較大的吸力。否則說明硅整流發電機勵磁電路部分可能有開路。要確定開路部位，應拆下發電機的磁場接線柱線頭，與機殼劃擦，可能出現三種情況：
（1）無火花
說明調節器至發電機磁場接線柱的連線有斷路；
（2）可能出現藍白色小火花
說明調節器觸點氧化；
（3）出現強白色火花，并發出“啪”的響聲
說明磁場連線完好，而硅整流發電機內勵磁電路開路，多是因接地碳刷搭鐵不良或碳刷從碳刷架中脫出等原因引起的。
如確認硅整流發電機勵磁電路連接良好，則打開調節器蓋，用旋具搭在固定觸點支架和活動觸點之間，使磁場電流不受調節器的控制而經旋具構成通路。將柴油發電機穩定在中、高速以上，觀察電流表，會出現兩種情況：一種是電流表立即有充電電流出現，這說明硅整流發電機良好，而調節器彈簧彈力過松；另一種是仍無充電電流，此時應進一步再試，可拆下硅整流發電機的電樞接線柱上的導線與機殼劃擦，如有火花說明與電樞連接的線路完好，而故障發生在硅整流發電機內，如無火花，說明與電樞有關的接線斷路。
圖5 充電機調節器l腳線路
三、電刷故障檢查
1、 檢查電刷長度
新電刷的長度是14mm，磨損過度的電刷必須更換（長度檢查方法如圖6所示）。更換時先用“00”號砂紙光面蓋在滑環上，砂面對電刷，用手向下按住，并沿滑環弧面左右推動，使電刷磨出與滑環圓弧吻合的弧面，這樣可以減少火花。
（1）內裝式電刷
安裝時先將兩只電刷的引線接頭套在兩只螺釘上，再將刷架裝在后端蓋上并用螺母固定。然后將電刷和電刷彈簧放入刷架孔中，用彎頭的鋼絲將電刷往里壓緊。同時用一根直徑1.5mm的鐵絲從后蓋外軸承蓋邊緣旁的一個小孔中穿入，一直穿過刷架上的兩個小孔，把電刷和彈簧卡住在電刷架的孔中。
（2）外裝式電刷
安裝時先將刷架和刷架板用螺栓、螺母固定在后端蓋上，等發電機全部裝好后再將電刷連接片固定在刷架板上，最后將蓋板裝在后端蓋窗口上并用螺釘固定。
2、電刷自由度檢查
檢查新電刷在刷架孔中能否自由地上下活動，有無卡住現象，電刷上有無油污。如有卡住現象，可用細銼將電刷卡住處輕微銼去；如有油污可用蘸有汽油的布擦去。然后檢查電刷彈簧的壓力，按照規定電刷彈簧自由伸長時的長度是26mm，把它壓縮至14mm時彈簧壓力應在5+0.75n范圍內（檢查方法如圖7）。最后檢查刷架有無燒損、破裂或變形，損壞的刷架和不合格的彈簧必須更換。
圖6 充電機電刷長度檢查
圖7 充電機電刷彈簧力測量
四、轉子總成的檢查及維修
（1）轉子軸彎曲度的檢查及校正
將轉子軸裝在v型架上，用百分表檢查徑向跳動不能大于0.1mm，否則應對軸進行校正。
（2）滑環的檢查及修理
滑環表面有嚴重燒蝕或圓柱度誤差大于0.25mm，應用車床精加工，但滑環厚度不得小于1.5mm，否則應更換滑環
（3）磁場繞組的檢查及維修
用萬用電表電阻檔檢查，磁場繞組的電阻值12v為4~8ω，24v為18~20ω，磁場繞組的故障多為短路、斷路。斷路一般發生在繞組與滑環之間。找出斷頭焊接好后，應上絕緣漆。并用細線固定。如果繞組短路，應重繞線圈。
（4）集電環檢查
① 檢查集電環表面的情況。如果集電環表面粗糙，應使用精細砂紙磨平；
② 如8所示，使用萬用表測量集電環之間的電阻，集電環之間電阻應為1.9~2.2ω（20℃）。如果不在規定范圍內，應更換轉子；
③ 如9圖所示，使用萬用表檢測轉子，應該不導通。如果導通，應更換轉子。
圖8 測量充電機集電環之間的電阻
圖9 測量充電機轉子導通
五、定子總成的檢查及維修
（1）電樞繞組的故障檢查
電樞繞組的電阻值三相間應一致，且應小于1ω，絕緣性能要求良好。
（2）電樞繞組的故障排除
電樞繞組的故障多為短路、斷路、搭鐵和接地方面（如圖10所示）。修理方法有重新繞制和換件修理。重新繞制時，要記下每相繞組的線圈數，每個線圈的匝數、節距、導線的直徑、繞制的方向及每組線圈的起頭、槽距與三相繞組接法，以便參考，繞好后再上漆烘干。
（5）整流器的檢查及維修
用萬用表 rxl檔檢查正向電阻應在8~100；用 rx10k 檔檢查反向電阻，r為：二極管斷路、短路均應換：
（6）電刷及架的檢查
電刷架應無破損和變形，電刷在架內上下活動自如，無卡滯現象，電刷彈簧應符合規定，電刷長度低于原尺寸的2/3時應更換。
（7）軸承的檢查及維修
前后端蓋上的軸承應拆下清洗干凈，發現明顯的"串動"、"晃動"應更換。如能用的軸承，在安裝前應加注1~3號鈣鈉基潤滑脂。
圖10 充電機接地故障檢查
圖11 充電機軸承檢查
最后，在電器萬能試驗臺上進行整機檢測，通過檢測發電機在空載和滿載時輸出額定電壓的最低轉速，從而判斷發電機的性能是否正常。
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充電機整體外觀和結構如圖1所示，當 充電機部分出現故障后，應該做初步檢查。首先，檢查電流表接頭是否正常，表頭有無損壞失靈；蓄電池是否充滿，電液是否加足或蓄電池過于陳舊；三角傳動皮帶是否磨損過度和張力是否適合（如圖2所示）；充電電路各個連接處是否松動，連接的導線有無斷路，針對不同情況作相應修理。
圖1 充電機整體外觀三維圖
圖2 充電發電機傳動帶的檢查和調整
一、充電電路故障檢查
1、故障現象
康明斯柴油發電機在中、高速運行時，電流表指針指向放電，或在“0”的位置上不動，說明充電電路有故障。
2、檢查步驟
遇到不能充電現象，首先檢查充電發電機的皮帶是否過松或打滑，再查看導線連接各處有無松動和接觸不良的現象。再按下列步驟判斷。
使用直流充電發電機的柴油發電機，可用旋具在充電發電機電樞接線柱與機殼之間“試火”如有火花，說明充電機本身及磁場接線柱、調節器中的調壓器、限流器及充電發電機電樞接線柱等整個勵磁電路是良好的。故障應在調節器的電樞接線柱、截流器至電流表一段。如無火或火花微弱，說明充電發電機或它的磁場接線柱、經調節器中調壓器、限流器至充電發電機電樞接線柱即整個勵磁電路有故障。
此時，可用導線連接電壓調節器上的電樞和電池接線柱，觀察電流表的指示。可能有兩種現象：
（1）有充電電流
這說明電壓調節器中的截流器觸點燒蝕或并聯線圈短路，致使觸點不能閉合；
（2）無充電電流
這說明電壓調節器電池接線柱至電流表連接線斷路或接觸不良。
排除這兩個可能的故障之后仍不充電，則將臨時導線改接充電發電機電樞和磁場接線柱。這時也有兩種可能的情況出現：
（1）能充電，這表明充電發電機良好，故障在于電壓調壓器的激磁電路斷路，如由于觸點燒蝕或彈簧拉力過弱，致使觸點接觸不良，兩觸點間連線斷路或電阻燒壞等；
（2）不充電，則可拆下充電發電機連接調節器的導線，將發電機的電樞和磁場接線柱用導線連在一起，并和機殼試火。這也有兩種可能：有火花則表明發電機是良好的，不充電的原因可能是調節器的勵磁電路搭鐵；無火花則表明發電機本身有故障，可能是碳刷或整流子接觸不良、電樞或磁場線圈斷路或搭鐵短路等。
若以上幾種方法都無效，所檢查的機件工作都正常，則此時可判定是電流表本身有故障。
圖3 發動機ecu至充電機c端子斷路檢查
圖4 充電機b+至保險絲線路斷路故障
二、無充電指示檢查
1、故障現象
使用硅整流發電機的柴油發電機，運行時電流表無充電指示，其判斷檢查方法以康明斯柴油發電機為例說明。
2、檢查步驟
首先檢查蓄電池的搭鐵極性是否正確以及硅整流發電機的傳動皮帶是否過松或打滑。如果導線接線方法正確，可用旋具與硅整流發電機的后端蓋軸承蓋相接觸，試試是否有吸力。在正常的情況下，應該有較大的吸力。否則說明硅整流發電機勵磁電路部分可能有開路。要確定開路部位，應拆下發電機的磁場接線柱線頭，與機殼劃擦，可能出現三種情況：
（1）無火花
說明調節器至發電機磁場接線柱的連線有斷路；
（2）可能出現藍白色小火花
說明調節器觸點氧化；
（3）出現強白色火花，并發出“啪”的響聲
說明磁場連線完好，而硅整流發電機內勵磁電路開路，多是因接地碳刷搭鐵不良或碳刷從碳刷架中脫出等原因引起的。
如確認硅整流發電機勵磁電路連接良好，則打開調節器蓋，用旋具搭在固定觸點支架和活動觸點之間，使磁場電流不受調節器的控制而經旋具構成通路。將柴油發電機穩定在中、高速以上，觀察電流表，會出現兩種情況：一種是電流表立即有充電電流出現，這說明硅整流發電機良好，而調節器彈簧彈力過松；另一種是仍無充電電流，此時應進一步再試，可拆下硅整流發電機的電樞接線柱上的導線與機殼劃擦，如有火花說明與電樞連接的線路完好，而故障發生在硅整流發電機內，如無火花，說明與電樞有關的接線斷路。
圖5 充電機調節器l腳線路
三、電刷故障檢查
1、 檢查電刷長度
新電刷的長度是14mm，磨損過度的電刷必須更換（長度檢查方法如圖6所示）。更換時先用“00”號砂紙光面蓋在滑環上，砂面對電刷，用手向下按住，并沿滑環弧面左右推動，使電刷磨出與滑環圓弧吻合的弧面，這樣可以減少火花。
（1）內裝式電刷
安裝時先將兩只電刷的引線接頭套在兩只螺釘上，再將刷架裝在后端蓋上并用螺母固定。然后將電刷和電刷彈簧放入刷架孔中，用彎頭的鋼絲將電刷往里壓緊。同時用一根直徑1.5mm的鐵絲從后蓋外軸承蓋邊緣旁的一個小孔中穿入，一直穿過刷架上的兩個小孔，把電刷和彈簧卡住在電刷架的孔中。
（2）外裝式電刷
安裝時先將刷架和刷架板用螺栓、螺母固定在后端蓋上，等發電機全部裝好后再將電刷連接片固定在刷架板上，最后將蓋板裝在后端蓋窗口上并用螺釘固定。
2、電刷自由度檢查
檢查新電刷在刷架孔中能否自由地上下活動，有無卡住現象，電刷上有無油污。如有卡住現象，可用細銼將電刷卡住處輕微銼去；如有油污可用蘸有汽油的布擦去。然后檢查電刷彈簧的壓力，按照規定電刷彈簧自由伸長時的長度是26mm，把它壓縮至14mm時彈簧壓力應在5+0.75n范圍內（檢查方法如圖7）。最后檢查刷架有無燒損、破裂或變形，損壞的刷架和不合格的彈簧必須更換。
圖6 充電機電刷長度檢查
圖7 充電機電刷彈簧力測量
四、轉子總成的檢查及維修
（1）轉子軸彎曲度的檢查及校正
將轉子軸裝在v型架上，用百分表檢查徑向跳動不能大于0.1mm，否則應對軸進行校正。
（2）滑環的檢查及修理
滑環表面有嚴重燒蝕或圓柱度誤差大于0.25mm，應用車床精加工，但滑環厚度不得小于1.5mm，否則應更換滑環
（3）磁場繞組的檢查及維修
用萬用電表電阻檔檢查，磁場繞組的電阻值12v為4~8ω，24v為18~20ω，磁場繞組的故障多為短路、斷路。斷路一般發生在繞組與滑環之間。找出斷頭焊接好后，應上絕緣漆。并用細線固定。如果繞組短路，應重繞線圈。
（4）集電環檢查
① 檢查集電環表面的情況。如果集電環表面粗糙，應使用精細砂紙磨平；
② 如8所示，使用萬用表測量集電環之間的電阻，集電環之間電阻應為1.9~2.2ω（20℃）。如果不在規定范圍內，應更換轉子；
③ 如9圖所示，使用萬用表檢測轉子，應該不導通。如果導通，應更換轉子。
圖8 測量充電機集電環之間的電阻
圖9 測量充電機轉子導通
五、定子總成的檢查及維修
（1）電樞繞組的故障檢查
電樞繞組的電阻值三相間應一致，且應小于1ω，絕緣性能要求良好。
（2）電樞繞組的故障排除
電樞繞組的故障多為短路、斷路、搭鐵和接地方面（如圖10所示）。修理方法有重新繞制和換件修理。重新繞制時，要記下每相繞組的線圈數，每個線圈的匝數、節距、導線的直徑、繞制的方向及每組線圈的起頭、槽距與三相繞組接法，以便參考，繞好后再上漆烘干。
（5）整流器的檢查及維修
用萬用表 rxl檔檢查正向電阻應在8~100；用 rx10k 檔檢查反向電阻，r為：二極管斷路、短路均應換：
（6）電刷及架的檢查
電刷架應無破損和變形，電刷在架內上下活動自如，無卡滯現象，電刷彈簧應符合規定，電刷長度低于原尺寸的2/3時應更換。
（7）軸承的檢查及維修
前后端蓋上的軸承應拆下清洗干凈，發現明顯的"串動"、"晃動"應更換。如能用的軸承，在安裝前應加注1~3號鈣鈉基潤滑脂。
圖10 充電機接地故障檢查
圖11 充電機軸承檢查
最后，在電器萬能試驗臺上進行整機檢測，通過檢測發電機在空載和滿載時輸出額定電壓的最低轉速，從而判斷發電機的性能是否正常。
活塞環的功能、表面處理和運行條件
柴油發電機組十大品牌排行榜對不轉動的檢查方式
康明斯發電機組啟動馬達燒壞和無法起動的原因
玉柴柴油發電機組有哪些卓越的性能特點？
環境因素對柴油發電機組的影響有哪些
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