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车用交流发电机:工作原理与特点

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:车用发电机有直流和交流之分,目前国产汽车和内燃叉车全部采用交流发电机。由于交流发电机上的整流装置用硅整流二极管制成,又称为硅整流发电机。磁场绕组电流电路 交流发电机在转速较低、发电机电压低于蓄电池电压时,由蓄电池通过点火开关供给磁场绕组电流,进行他励增强磁场,使发电机电压很快上升。当发电机转速升高,电压高于蓄电池电压时,发电机由他励变为自励。

车用交流发电机:工作原理与特点

1.分解

分解发电机时,应先将后端盖油封上的三个紧固螺钉和轴尾端螺母(部分发电机用)拆下,再拆下两端盖之间的连接螺钉,用锤子轻轻撞击发电机前端盖和后端盖,使发电机分解成定子、后端盖、整流器等和转子、前端盖、传动散热装置等两部分。如为外装式电刷架,可先将电刷架及电刷拆下。然后拆开定子绕组与整流器的连接螺母(有的发电机采用焊接),使定子与整流器分解。从后端盖上拆下整流器组件,注意拆开各接线柱时,其上的绝缘套和垫片切勿丢失,最后视情况进一步分解其他零件。未拆过的发电机轴承与轴配合较紧,可用拉器把轴顶出来。

发电机分解后,用油洗净部件内部灰尘(除线圈外),并用压缩空气吹干净,然后检修。

2.转子的检修

滑环表面有严重烧蚀或划伤应在车床上精车,轻微烧蚀可用细砂纸打磨,滑环表面不得有油污。按图15-5所示,使用交流试灯检查,灯不亮为正常,否则有搭铁故障。

如图15-6所示,用万用表测量两滑环间的电阻,其阻值应与技术数据相符(如JF132型发电机为5~6Ω),过小和过大表明有短路和断路故障。

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图15-5 转子搭铁的检查

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图15-6 转子短路、断路的检查

若为一般线端脱焊造成电路断路,应重新焊牢;严重搭铁或短路,如有条件应拆下绕组重新绕制。重绕时应熔掉磁场绕组引线和滑环间的焊锡,用压床将转子轴从爪极上推出来。绕组绕好后,需浸漆烘干,再放入爪极,将轴压入。

轴的径向摆差可用微分表测量,要求不大于0.05mm,如超过此值,应校正。

3.定子的检修

定子绕组由于叉车损伤或老化,会发生匝间或相间短路,如果绝缘损坏,则会造成搭铁。检查定子绕组故障,主要是外部查看导线是否折断,导线端头是否脱焊,当外部检查没有问题时,则要进一步检查断路、短路及搭铁情况。

用220V交流试灯检查(图15-7)任一相端头与铁心,试灯应不亮,否则说明定子绕组有搭铁故障。为进一步确定哪一相搭铁,可将星形连接点分开检查。

用万用表检查各相绕组的起、末端应相通,如有不通即为断路,如图15-8所示。

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图15-7 定子搭铁的检查

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图15-8 定子短路、断路的检查(www.xing528.com)

各相间是否短路,可用万用表或交流试灯检查。方法是拆开星形连接点,将触针接在两相引出线上,如仍成通路或灯亮,即为相间短路。

当出现断路、短路、搭铁时应及时排除。断路时可焊接,轻微短路和搭铁,尽可能更换或加垫绝缘物排除。若因绕组烧坏而短路或搭铁时,可重绕更换绕组。应先将每相分成若干个(一般为6个)元件,在线模上绕好规定的匝数,然后嵌入定子槽内,槽口加上楔子,最后浸漆烘干。

4.整流二极管的检查

整流二极管短路及断路故障,可用万用表测量其电阻值来确定。测量前,应拆开二极管与定子绕组的连接线,以便逐个对二极管进行检查。

测量时,万用表的旋钮应放在电阻档(R×1),如图15-9所示。因为万用表电阻档的“-”测试棒是表内干电池的正极(对于指针式万用表),“+”测试棒是表内干电池的负极,所以当万用表“-”测试棒接后端盖,“+”测试棒接二极管的引出线时,二极管的正向电阻值应较小,“+”测试捧接后端盖,反向阻值应很大,在10kΩ以上。压在散热板上的三只二极管,因导电方向相反,测试结果应相反。

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图15-9 二极管的检查

a)后端盖 b)元件板

检查时,若出现正、反向值均极小,则说明二极管已短路,正、反向值均极大,则说明二极管内断路。当二极管损坏时可更换整个散热板或后端盖,也可更换单个二极管。

5.电刷架及电刷的检修

电刷架有裂纹或损坏时应更换。电刷表面不能有油污,与滑环接触面应在90%以上,并能在刷架上自由活动。电刷弹簧自由长度为30mm,当压缩至14mm时,弹力应为2~3N,否则应更换。

6.发电机的装复、试验

装复前,应在轴承内填充润滑脂(用复合钙钠基润滑脂),充油量不宜过多,为轴承空间的2/3较适合,过量则易溢出,溅在滑环上会造成电刷接触不良。

首先将整流器装在发电机的后端盖上,注意引出螺栓(“B”、“N”接线柱等)上的绝缘套和垫片切勿漏装。将转子和前端盖、定子与后端盖分别装合,连接二极管与定子绕组,将两端盖装合到一起,拧上轴尾部的紧固螺母。装上油封盖及发电机前后端盖、连接螺钉后,再将电刷装到电刷架内,盖上盖板。用手转动转子,看其是否灵活,如不灵活则应重新组装。

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图15-10 内装式电刷的安装

另一种发电机的电刷架在发电机内部,应先将电刷架装到后端盖上,再将电刷压入电刷架内,并用直径为1mm的钢丝,自后端盖小孔内插到电刷架内,待电动机装好后,抽出钢丝(图15-10),最后检查发电机转动是否灵活。

为了鉴定发电机的检修质量,有条件时应进行空载和功率试验,即检查发电机空载发电转速及达到额定负载时的转速。试验方法是将发电机装到试验台上,先用蓄电池对发电机进行励磁,提高发电机转速,直至建立电压后向外输出电流。当发电机输出电压达到14V时,发电机转速即为空载转速。调节负载电阻,保持输出电压14V不变,当电流表指示读数达到额定输出电流时,发电机转速应不大于满载转速。

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