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康明斯發(fā)電機(jī)故障檢查和維修方法
發(fā)布時(shí)間:2023-08-22 15:45:06  ▏閱讀:

 

故障檢修與技術(shù)維護(hù)

康明斯發(fā)電機(jī)故障檢查和維修方法

 

摘要:在康明斯柴油發(fā)電機(jī)組內(nèi)的眾多零部件和設(shè)備總成來(lái)說(shuō),康明斯公司生產(chǎn)的斯坦福交流發(fā)電機(jī)占據(jù)著除發(fā)動(dòng)機(jī)外的最重要位置。因此,如何在前期便準(zhǔn)確預(yù)測(cè)發(fā)電機(jī)的故障發(fā)生類型和幾率是保證后期能快速排出故障的關(guān)鍵。本文中列舉的國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀發(fā)電機(jī)維修方法為康明斯用戶帶來(lái)了福音,讓康明斯發(fā)電機(jī)使用壽命和工作效率得到了極大的優(yōu)化。

 

一、發(fā)電機(jī)檢查方法

 

1、永磁機(jī)定轉(zhuǎn)子檢查

(1)永磁機(jī)定子

      永磁機(jī)定子線圈的三個(gè)抽頭可采用歐姆檔檢測(cè),阻值在4-6歐姆之間,而且抽頭應(yīng)與地絕緣,定子線圈損壞一般采用重繞線圈的方式予以檢修,也可予以全部換新。

(2)永磁機(jī)轉(zhuǎn)子

      永磁機(jī)轉(zhuǎn)子在電球軸承、軸承座磨損嚴(yán)重時(shí),會(huì)出現(xiàn)永磁機(jī)轉(zhuǎn)子軸脫落的現(xiàn)象,此時(shí)必須將電球的軸承,軸承座予以換新(軸承座也可進(jìn)行鑲套檢修),并更換新的永磁機(jī)轉(zhuǎn)子。

2、勵(lì)磁機(jī)定轉(zhuǎn)子檢查

(1)勵(lì)磁機(jī)定子

      勵(lì)磁機(jī)定子線圈可采用歐姆檔檢測(cè),阻值一般在12-30歐姆之間,而且線圈必須與地絕緣。其外形三維圖如圖1所示。

(2)勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子

      勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子上安裝有6枚二極管,可采用萬(wàn)用表對(duì)二極管進(jìn)行檢測(cè)。二極管擊穿后,發(fā)電機(jī)輸出電壓不正常。注意這6枚二極管有正負(fù)之分,不能裝錯(cuò)。

3、主定轉(zhuǎn)子檢查

(1)主轉(zhuǎn)子

     其結(jié)構(gòu)如圖2所示。 主轉(zhuǎn)子線圈在匝間絕緣不良或負(fù)載過(guò)高時(shí)會(huì)引起匝間短路現(xiàn)象,此時(shí)絕緣漆有局部剝落或燒黑的現(xiàn)象,此主轉(zhuǎn)子線圈子必須予以報(bào)廢或重繞。這種情況下運(yùn)行,會(huì)出現(xiàn)低負(fù)載時(shí)電壓穩(wěn)定,大負(fù)載時(shí)電球無(wú)電壓輸出。

(2)主定子

      主定子線圈的電阻值在0.2-0.5歐姆之間,主轉(zhuǎn)子線圈的電阻值在1.0-2.0歐姆之間,主定子的硅鋼若發(fā)生擊穿或燒熔的現(xiàn)象,建議對(duì)該電球予以報(bào)廢。

 

斯坦福發(fā)電機(jī)勵(lì)磁機(jī)定子三維圖.png

圖1    斯坦福發(fā)電機(jī)勵(lì)磁機(jī)定子三維圖

發(fā)電機(jī)主轉(zhuǎn)子總成結(jié)構(gòu)圖.png

圖2    發(fā)電機(jī)主轉(zhuǎn)子總成結(jié)構(gòu)圖

 

4、絕緣檢查

      普通的就機(jī)檢查一般采用手持式絕緣電阻測(cè)試儀(如圖3所示),專業(yè)發(fā)電機(jī)廠家可采用專業(yè)絕緣測(cè)試系統(tǒng)(如圖4所示)。

(1)在相近試驗(yàn)條件(溫度、濕度)下,絕緣電阻值降低到歷年正常值的1/3 以下時(shí),應(yīng)查明原因,設(shè)法消除。

(2)各相或各分支絕緣電阻值不平衡系數(shù)不應(yīng)大于2。

(3)吸收比或極化指數(shù):瀝青浸漆及烘卷云母絕緣吸收比應(yīng)不小于1.3或極化指數(shù)不應(yīng)小于1.5;環(huán)氧粉云母絕緣吸收比不應(yīng)小于1.6或極化指數(shù)不應(yīng)小于2.0。

 

手持絕緣電阻測(cè)試儀.png

圖3    手持絕緣電阻測(cè)試儀

發(fā)電機(jī)內(nèi)部電阻專業(yè)測(cè)試系統(tǒng).png

圖4    發(fā)電機(jī)內(nèi)部電阻專業(yè)測(cè)試系統(tǒng)

 

5、泄漏電流測(cè)量

      發(fā)電機(jī)泄漏電流變化曲線如圖5所示,試驗(yàn)接線如圖6所示。

(1) 修前試驗(yàn)施加2.5Un;

(2)各相泄漏電流的差別不應(yīng)大于最小值的100%;

(3)最大泄漏電流在20μA以下者,相間差值與歷次試驗(yàn)結(jié)果比較,不應(yīng)有顯著的變化;

(4)泄漏電流不隨時(shí)間的延長(zhǎng)而增大。

 

發(fā)電機(jī)泄漏電流變化曲線.png

圖5    發(fā)電機(jī)泄漏電流變化曲線

發(fā)電機(jī)泄漏電流測(cè)量試驗(yàn)接線圖.png

圖6    發(fā)電機(jī)泄漏電流測(cè)量試驗(yàn)接線圖

 

6、定子繞組交流耐壓

      應(yīng)在停機(jī)后清除污穢前熱狀態(tài)下進(jìn)行,分相施加電壓1.5Un,1分鐘通過(guò)。

7、定轉(zhuǎn)子氣隙測(cè)量

      沿水平與垂直方向取四點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量,其氣隙磁場(chǎng)和氣隙偏心示意圖分別如圖7和圖8所示。

(1) 用千分尺測(cè)量定轉(zhuǎn)子氣隙:

      用千分尺測(cè)量定轉(zhuǎn)子氣隙非常簡(jiǎn)單,只要將千分尺放在定子和轉(zhuǎn)子之間,就可以精確測(cè)量出定轉(zhuǎn)子氣隙的大小。

(2)用鋼尺測(cè)量定轉(zhuǎn)子氣隙:

      用鋼尺測(cè)量定轉(zhuǎn)子氣隙的精度要比用千分尺要高,它可以幫助確定定轉(zhuǎn)子氣隙的精確值。

(3) 用電子游標(biāo)測(cè)量定轉(zhuǎn)子氣隙:

      用電子游標(biāo)測(cè)量定轉(zhuǎn)子氣隙的精度可以達(dá)到0.01毫米,是千分尺和鋼尺無(wú)法比擬的。它可以準(zhǔn)確測(cè)量出定轉(zhuǎn)子氣隙的大小,因此,是電機(jī)定轉(zhuǎn)子氣隙測(cè)量的最佳選擇。

 

發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子氣隙磁場(chǎng)示意圖.png

圖7    發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子氣隙磁場(chǎng)示意圖

發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子氣隙偏心.jpg

圖8     發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子氣隙偏心

 

二、故障處理

 

1、發(fā)電機(jī)不發(fā)電

(1)檢查自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器及控制器保險(xiǎn)絲是否燒斷。

(2)測(cè)量F+、F-電線是否斷路。

(3)啟動(dòng)柴油機(jī),測(cè)量PMG發(fā)電機(jī)兩電線是否發(fā)電。

(4)調(diào)整自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器上的電壓。

(5)拆下自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器上的F+,F(xiàn)-電線,用12DC電瓶給磁場(chǎng)供電。

(6)轉(zhuǎn)子二極管壞

2、發(fā)電機(jī)帶載時(shí)電壓下降

(1)調(diào)整自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器的STAB(穩(wěn)定控制旋鈕)。

(2)自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器故障。

(3)勵(lì)磁機(jī)的二極管故障。

(4)發(fā)電機(jī)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。

3、發(fā)電機(jī)空載時(shí)電壓不穩(wěn)定

(1)調(diào)整自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器的STAB(穩(wěn)定控制旋鈕)。

(2)自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器故障。

(3)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)。

(4)勵(lì)磁機(jī)故障。

4、發(fā)動(dòng)機(jī)帶載時(shí)頻率下降

(1)柴油油管是否堵塞。

(2)柴油或空氣濾清器堵塞。

(3)調(diào)速器需調(diào)整或其故障。

(4)發(fā)動(dòng)機(jī)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。

(5)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足。

5、中性線對(duì)地有異常電壓

(1)正常情況下,由于高次諧波影響或制造工藝等原因造成各磁極下的氣隙不均、磁勢(shì)不等而出現(xiàn)的很低電壓,若電壓在一至數(shù)伏,不會(huì)有危險(xiǎn),不必處理。

(2)發(fā)電機(jī)繞組有短路或?qū)Φ亟^緣不良,導(dǎo)致電設(shè)備及發(fā)電機(jī)性能變壞,容易發(fā)熱,應(yīng)及時(shí)檢修,以免事故擴(kuò)大。

(3)空載時(shí)中性線對(duì)地?zé)o電壓,而有負(fù)荷時(shí)出現(xiàn)電壓,是由于三相不平衡引起的,應(yīng)調(diào)整三相負(fù)荷使其基本平衡。

6、發(fā)電機(jī)端電壓過(guò)高

(1)與電網(wǎng)并列的發(fā)電機(jī)電網(wǎng)電壓過(guò)高,應(yīng)降低并列的發(fā)電機(jī)的電壓。

(2)勵(lì)磁裝置的故障引起過(guò)勵(lì)磁,應(yīng)及時(shí)檢修勵(lì)磁裝置。

7、定子繞組絕緣擊穿、短路

(1)定子繞組受潮

      對(duì)于長(zhǎng)期停用或經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間檢修的發(fā)電機(jī)、投入運(yùn)行前應(yīng)測(cè)量絕緣電阻,不合格者不準(zhǔn)投入運(yùn)行。受潮發(fā)電機(jī)要進(jìn)行烘干處理。

(2)質(zhì)量原因

      繞組本身缺陷或檢修工藝不當(dāng),造成繞組絕緣擊穿或機(jī)械損傷。應(yīng)按規(guī)定的絕緣等級(jí)選擇絕緣材料,嵌裝繞組及浸漆干燥等要嚴(yán)格按工藝要求進(jìn)行。

(3)繞組過(guò)熱

      絕緣過(guò)熱后會(huì)使絕緣性能降低,有時(shí)在高溫下會(huì)很快造成絕緣擊穿。應(yīng)加強(qiáng)日常的巡視檢查,防止發(fā)電機(jī)各部分發(fā)生過(guò)熱而損壞繞組絕緣。

(4)絕緣老化

      一般發(fā)電機(jī)運(yùn)行15~20年以上,其繞組絕緣老化,電氣性能變化,甚至使絕緣擊穿。要做好發(fā)電機(jī)的檢修及預(yù)防性試驗(yàn),若發(fā)現(xiàn)絕緣不合格,應(yīng)及時(shí)更換有缺陷的繞組絕緣或更換繞組,以延長(zhǎng)發(fā)電機(jī)的使用壽命。

(5)異物進(jìn)入

      發(fā)電機(jī)內(nèi)部進(jìn)入金屬異物,在檢修發(fā)電機(jī)后切勿將金屬物件、零件或工具遺落到定子膛中;綁緊轉(zhuǎn)子的綁扎線、緊固端部零件,以不致發(fā)生由于離心力作用而松脫。

(6)過(guò)大電壓擊穿:

① 線路遭受雷擊,而防雷保護(hù)不完善。應(yīng)完善防雷保護(hù)設(shè)施。

② 誤操作,如在空載時(shí),將發(fā)電機(jī)電壓升得過(guò)高。應(yīng)嚴(yán)格按操作規(guī)程對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行升壓,防止誤操作。

③ 發(fā)電機(jī)內(nèi)部過(guò)電壓,包括操作過(guò)電壓、弧光接地過(guò)電壓和諧振過(guò)電壓等,應(yīng)加強(qiáng)繞組絕緣預(yù)防性試驗(yàn),及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除定子繞組絕緣中存在的缺陷。

表1    康明斯(斯坦福)交流發(fā)電機(jī)故障查詢表

故障
現(xiàn)象
故障原因
檢查及處理方法
不能發(fā)電
接線錯(cuò)誤
按線路圖檢查、糾正
剩磁消失或太低
用蓄電池對(duì)繞組磁場(chǎng)充電,正極接X(jué),負(fù)極接X(jué)X
主發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組或勵(lì)磁繞組斷線等嚴(yán)重缺陷
用萬(wàn)用表測(cè)量相應(yīng)繞組電阻,若為無(wú)限大,應(yīng)予接通;若電阻為零,更換或處理線圈
主發(fā)電機(jī)定子或勵(lì)磁機(jī)繞組斷線旋轉(zhuǎn)硅整流元件擊穿短路,正反向均導(dǎo)通
 
用萬(wàn)用表測(cè)量電阻為無(wú)窮大時(shí),應(yīng)予接通
無(wú)刷發(fā)電機(jī)勵(lì)磁整流器板上的整流二極管V2開(kāi)路或續(xù)流二極管V1短路
打開(kāi)出線盒,用萬(wàn)用表測(cè)量,V2正反向電阻均為無(wú)限大或V1正反向電阻無(wú)限小時(shí),更換此元件
 
空載電壓太低或太高
轉(zhuǎn)速太低或太高
調(diào)整轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速
勵(lì)磁繞組局部短路
勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組電流很大;勵(lì)磁繞組嚴(yán)重發(fā)熱且振動(dòng)大;勵(lì)磁繞組直流電阻較正常值小得多。應(yīng)更換線圈
續(xù)流二極管V1開(kāi)路
打開(kāi)出線盒蓋,用萬(wàn)用表測(cè)V1正反向電阻均為無(wú)限大,應(yīng)更換此元件
旋轉(zhuǎn)整流元件故障
打開(kāi)后機(jī)蓋的后蓋板,斷開(kāi)F1或F2接頭,用萬(wàn)用表測(cè)量硅旋轉(zhuǎn)元件。若正反向電阻不符合二極管特性要求時(shí),更換損壞元件
自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器上可控硅短路(電壓會(huì)過(guò)高)或可控硅開(kāi)路(電壓會(huì)過(guò)低)
以上檢查均正確時(shí),可更換可控硅元件
自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器損壞、電壓過(guò)低
更換自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器
發(fā)電機(jī)過(guò)熱
發(fā)電機(jī)過(guò)載
減少負(fù)載至不超過(guò)銘牌額定值
負(fù)載功率因數(shù)低
調(diào)整負(fù)載使勵(lì)磁電流不超過(guò)額定值
轉(zhuǎn)速太低
調(diào)整轉(zhuǎn)速至額定值
電機(jī)通風(fēng)道阻塞
排除阻塞物
發(fā)電機(jī)繞組有部分短路
找出短路,糾正或更換線圈
軸承過(guò)熱
軸承磨損過(guò)度
更換新軸承
潤(rùn)滑脂牌號(hào)不對(duì)或油脂有雜質(zhì)或裝得過(guò)多
用煤油清洗后,按規(guī)定牌號(hào)更換油脂,數(shù)量為軸承室容量的1/2—1/3
與原動(dòng)機(jī)對(duì)接不好
檢查二機(jī)同軸度并予調(diào)整至符合要求
發(fā)電機(jī)振動(dòng)大
與原動(dòng)機(jī)對(duì)接不好
校正對(duì)中
轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡不好
校正動(dòng)平衡
原動(dòng)機(jī)振動(dòng)
檢查原動(dòng)機(jī)
軸彎曲
校正軸
主發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組短路
找出短路點(diǎn)予以修復(fù)或更換繞組

 

總結(jié):

      交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造很復(fù)雜,屬于電氣設(shè)備,其對(duì)維修人員的專業(yè)性要求非常高。由于一般用戶的操作人員技術(shù)水平和專業(yè)能力有限,大部分故障是維修不了的,正確的做法是聘請(qǐng)專業(yè)的電氣工程師來(lái)故障現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行有效處理 。

 

 


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