故障檢修與技術維護

3種發電機不能建立起電壓維修案例

 

發電機轉子有轉子線圈，通過滑環和外面的勵磁裝置相聯，開機時，發電機接近額定轉速，發電機的剩磁起勵，建立電壓后，發電機電壓經過勵磁變、整流裝置向轉子提供勵磁電流。發電機的剩磁不能起勵的，用蓄電池的電（3—12V）向轉子充電，建立電壓后，發電機電壓經勵磁變、整流裝置供向轉子提供勵磁電流。

 

1、故障設備故障案例一

 

● 故障現象

這臺發電機組在使用幾年后，一帶上負載電壓就不能穩定，而近來在啟動后，完全不能建立起電壓（發不出電）。

● 診斷分析

（1）這臺發電機的勵磁系統電氣原理圖見圖1。采用諧波勵磁方式，勵磁電源取自敷設在定子槽中的輔助繞組，其輸出電壓經橋式整流器VT1～VT4變換成直流后，通過電刷和滑環送入磁場繞組L1、L2中。自動電壓調節器通過可控硅VT5調整勵磁電流的大小，使發電機保持恒定電壓。

 

圖1 發電機的勵磁系統電氣原理圖

 

（2）檢查勵磁繞組和磁場繞組，不存在斷路或短路問題。

（3）懷疑是發電機失磁，于是用24V蓄電池對勵磁繞組反復充電，不能解決問題。

（4）端子L1和L2經電刷和滑環連接磁場繞組，檢查發現電刷與滑環接觸不良，其原因是電刷中的彈簧老化，壓力減小。但是更換彈簧后未能排除故障。

（5）檢查整流二極管，發現其中的VT1、VT3完全擊穿。

● 故障處理

更換整流二極管VT1和VT3后，故障得以排除，發電機順利建壓。

● 經驗總結

發電機不能建立起電壓的原因，一般是勵磁繞組和磁場繞組斷路或短路、剩磁太小或消失、整流二極管擊穿、線路和元件接觸不良等。

 

2、故障設備故障案例二

 

● 故障現象

這臺發電機組已經使用幾年了，而近來在發電機組啟動后，往往不能建立起電壓。

● 診斷分析

（1）這臺同軸直流發電機是一臺并勵式直流發電機，它與同步發電機同軸旋轉，通過滑環將發出的直流電供給同步發電機轉子繞組，以作為勵磁電流。直流發電機的勵磁電流則由它本身的自并勵電流供給。調節直流發電機的勵磁電流，就可以改變發電機的轉子繞組勵磁電流，達到調節發電機輸出電壓的目的。直流發電機電壓的建立，首先是依靠電機磁極的剩磁。當電樞旋轉時，磁極的剩磁在電樞繞組中感應出一個不大的電動勢，這個電動勢在勵磁繞組中產生電流，這個電流又產生一個與剩磁方向一致的磁場，使電樞繞組中的感應由動勢增強，最終建立起穩定的電壓。

（2）檢查直流發電機的剩磁，磁力比較充足。

（3）檢查磁場回路，導線接觸良好，沒有短路和斷路等異常情況。

（4）檢查碳刷和刷握，在完好狀態，彈簧沒有松弛，刷桿座在合適位置。

（5）檢查磁場回路電阻，發現阻值大于臨界值。這導致發電機組所發出的電壓處于很低的狀態，不能達到正常數值。

● 故障處理

調整磁場回路電阻后，發電機恢復正常工作。

● 經驗總結

并勵電壓的建立必須滿足三個條件，一是電機的磁極有剩磁；二是勵磁繞組并聯到電樞的極性正確；三是勵磁回路的電阻必須小于臨界值。

 

3、故障設備案例三

 

● 故障現象

發電機組在發電過程中，突然甩開負荷，導致飛車現象。重新啟動后，發電機不能建立起電壓。檢查后認定勵磁機已經損壞。更換勵磁機后，發電機仍然不能建立起電壓，電壓表的指示為0V。

診斷分析：

（1）剛換上的勵磁機并不是新產品，而是一臺閑置已久，標志模糊的勵磁機。初步判定故障原因可能是其內部損壞。

（2）勵磁機銘牌上的電氣原理圖如圖2所示。對電樞進行檢查，認定是完好的。分析認為可能是與電樞相并聯的勵磁繞組極性接錯。

（3）將F1、F2端子交換后，再次開機升壓，電壓慢慢升高，可以達到額定電壓。但是當帶上少量負荷時，整流子上出現較大的火花；而帶上滿負荷時，個別電刷被整流子上的火花燒紅，分析可能是換向極繞組的極性接反。

● 故障處理

卸載停機后，將H1、H2端子調換。再次開機后，火花消失，發電機輸出電壓正常，可以滿載運行。

另有一臺柴油發電機組，啟動后不能建立起電壓。經檢查，發電機組運轉時可控硅勵磁主回路有短路和接地現象，而停機后短路和接地現象消失。故障現象時隱時現，給檢修帶來一定的難度。

圖2 勵磁系統電氣原理圖

對發電機組部分解體檢查，發現在可控硅勵磁主回路中，勵磁繞組引出到發電機滑環之間的接線在線卡處松動，其外層的塑料絕緣被鐵質線卡磨破，當發電機組運轉起來后，勵磁主回路正負電源“間歇性”短路和接地。

 

 

 

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