硅整流发电机不充电或电流小的损坏检查

摘要：硅整流发电机是柴发机组电气装置的核心部件之一，它负责为柴油发电机组的控制装置和电气装置供应稳定的电力。然而，在柴发机组使用步骤中，充电发电机也可能会发生各种故障，给设备的使用带来不便。因此，了解硅整流发电机的易发故障及处理办法，对于**用电安全和增长充电发电机使用时限具有重要意义。

目前使用较多的是爪极式无刷硅整流充电发电机，构成如图1所示。其特征是励磁绕组通过磁轭托架3固定在后端盖上。两个爪极中只有一个爪极（b）直接固定在发电机结子轴上，另一个爪极（a）主用的固定措施有两种，一种途径是用非导磁材料焊接（如铜焊焊接）固定在爪极（b）上；另一种措施是用非导磁连接环固定在爪极（b）上。当驱动带轮带动转子轴转动时，一个爪极就带动另一爪极在定子内一起转动。在爪极（b）的轴向制有一个大圆孔中国发电机组十大厂家，磁轭托架由此圆孔伸入爪极的空腔内。在磁轭托架与爪极以及与转子磁轭之间均需留出附加间隙Gr、Gp，以便转子自由转动。

当磁场绕组中有直流电流通过时康明斯发电机，其主磁通路径由转子磁轭出发，经附加间隙Gy→磁轭托架→附加间隙Gr→左边爪极的磁极N→主气隙G→定子铁心→主气隙G→右边的磁极S→转子磁轭形成闭合回路

由主磁通路径可见；爪形磁极的磁涌是单向通道，即左边爪极的磁极全是N极，右边的爪极的磁极全是S极，或者相反，这样在转子旋转时，磁力线便交替穿过定子铁心，定子槽中的三相绕组就会感应发生交变电动势，形成三相交流电，经整流器整流后变为直流电供用电装备操作。

外形如图2所示。其构造简易、维护作业量少，作业可靠性高，可在潮湿和多尘环境中作业，工作时无火花，降低了无线电干扰。其弊端是：两块爪极之间联接的制造工艺要求高。此外，由于主磁通路径中增加了两个附加间隙，因此在输出功率相同的情形下，必须增大通过磁场绕组的电流，这对控制磁场电流的调节器就提出了更高的要求。

电气故障是无刷充电发电机常见的故障之一。可能是由于电线接触不良、线路短路、断路或者绝缘故障等问题致使。

排查方法：查验发电机的电气连接是否牢固，确保电线连接良好，没有松动或脱落。检查电线和连接器是否受损，并进行修理或替换。

无刷充电发电机中包含了多个电子元件，如稳压器、整流器、电容器等。如果其中的任何一个元件产生故障，都可能引起发电机停止作业或性能下降。

解除举措：通过检查电子元件的作业状态，例如使用仪器测量电压和电流等数据，来确定是否有故障元件。对于有问题的元件，需要进行替换或维修。

无刷充电发电机中的磁场起着关键的作用。如果磁场不稳定或失去磁性，发电机就不能正常作业。

处置举措：检验发电机的磁铁是否磁化良好，并确保定子和转子之间的间隙适当。如果发现磁铁故障或磁性丧失，需要进行修理或更替。

无刷充电发电机在工作过程中会发生热量，如果冷却机构损坏或不足以散热，可能导致发电机温度较高，进而引发故障。

排除步骤：检验发电机的冷却装置康明斯发电机，包括防冻液、散热器、水泵等部件。确保冷却系统运转正常，并且冷却液循环顺畅。

无刷充电发电机的轴承负责支撑转子的旋转运动，如果轴承发生磨耗、松动或偏热等问题，会引起发电机故障。

充电机的损坏通常是因为励磁线圈开路或短路、二极管击穿短路、发电机磁场接线柱与调节器之间的连接线产生接线不当或线路接触不佳所致。充电电流太小，一般是因为调整器弹簧调节不当、个别二极管引线脱焊断开使电枢线圈一相或两相开路、电刷与滑环接触不良等所造成的。其查看对策如下。

查硅整流发电机的外部接线柱与调节器各接线柱间的连线是否有接错情形。如果有，则应纠正。若接线正确，则检验调节器附加电阻和内部线包是否故障。附加电阻和内部线包在调整器中的位置。

充电发电机是由柴油发电机按固定传动比驱动旋转的，其转速高低取决于柴油发电机的转速。由充电发电机每相绕组产生的感应电动势中。

每相绕组的感应电动势E的大小与发电机速度n和每极磁通中的乘积成正比。在发电机运转程序中，柴油发电机转速随机发生变化，因此发电机输出电压必然随着柴油发电机转速的变化而变化。若发电机端电压变化无常，将使机上用电装置不能正常使用，甚至烧坏用电装置，造成故障。

可以通过调整磁场电流，使磁极磁通强度改变；或发电机转速改变时，反向调节磁场电流，从而使发电机输出电压保持相对恒定。

当柴油发电机转速一定时的电压调整流程如图4所示。

当发电机转速n达到一定值（即：n=Ce=常数），其输出电压U达到调整电压上限U2时，调整器开始进行调节并使磁场电流Ic减轻，因此磁通Φ减弱，电动势E下降，输出电压随之下降，当输出电压路到洞节电压下限值U1时，调整器又进行调整并使磁场电流，增大，因此磁通Φ提高电动势E升高，输出电压随之升高；当输出电压升高到调整电压上限值U2时，调整器重复上述过程，使发电机输出电压U在调整电压上下限U1、U2之间脉动，从而保持平均电压U相对恒定。上述电压调节步骤可简要表达为：

取出碳刷，查看电刷是否产生严重磨损或表面损伤不均的现象，如是则必须替换；

如图5所示，使用游标卡尺测量两个电刷的长度，较小值为2.0mm左右，如果任何一个碳刷的损伤超过极限，应替换所有碳刷或碳刷架总成。

使用弹簧管压力计测定碳刷弹簧力。如图6所示，2mm碳刷端子凸起处弹簧压力计读数通常为2.0N左右。若不在规定的范围内，则应更替电刷弹簧。

② 如图7所示，使用万用表检测集电环之间的电阻，集电环之间电阻应为1.9~2.2Ω（20℃）。如果不在规定范围内，应更换转子；

用万用表电阻档检测发电机各接线柱间的阻值，以此来判断发电机内部线路是否有开路或短路等损坏。其测定方法是，先把发电机各个接线柱上的接线拆下来，再用万用表分别测量“+”与“-”两个接线柱之间的阻值和“+”与“-”、“+”与“F”之间的正、反向阻值。根据测量结果预判发电机内部作业状况。

（1）用万用表的表笔分别搭接“F”接线柱与“-”接线V硅整流发电机的电阻值应在60、100Ω范围内。若测得的电阻值大于100则说明碳刷与滑环接触不好或有开路。正常情况下，碳刷与滑环的接触面积应在85％以上，而且弹簧要有一定压力。若阻值、小，则可能为励磁线圈内部有短路或“F”接线柱搭铁。在这种状况下，应先检查“F”接线柱确无搭铁现象后，再检查励磁线圈是否损坏。

将万用表的转换开关拨至电阻R×1挡（数字式万用表应拨至二极管挡），测定时，用黑表笔搭在有红色标记引线的二极管上，红表笔搭在金属面板上，用普通万用表测试时，表针的指示应为几十欧；用数字式万用表测试时，万用表会发出蜂鸣声。然后将红表笔搭在有红色标记引线的二极管上，黑表笔搭在金属面板，普通万用表和数字万用表的指示值在10以上时，说明硅二极管工作正常。若测得的正、反向电阻值都较大时，则说明二极管内部开路。如果测得正、反向电阻值都很小，则可预判二极管内部短路。无论二极管内部发生短路或开路都应更换新的二极管。

普通硅整流充电发电机因为有碳刷和滑环的持久接触，磨耗、烧蚀情形难以防止，会造成励磁电流不稳定或不发电等故障，增加了维修工作量。而采用无刷硅整流充电发电机，将励磁线圈固定在定子上，预防了励磁电流的动态接触，故省去了滑环和碳刷，使构造简易，减少了故障，增强了作业可靠性。以上是充电发电机常规检查的举措，主要查验途径还需要根据不同发电机的类型和使用情况进行相应调整。为了确保充电发电机的正常运行和提高使用年限，建议定期进行维保维护，并委托康明斯售后工程师进行查看和维修。