发电机原理及故障查找

1、安全须知安全须知!R 下列的测试应由有经验的并取得安全培训证书的工程师进行。下列的测试应由有经验的并取得安全培训证书的工程师进行。R 所有的仪器和其接头、探测笔等必须检查以确保符合其测试的电压等级，并在良好工况。所有的仪器和其接头、探测笔等必须检查以确保符合其测试的电压等级，并在良好工况。R 在带电测试发电机时，需有经验的人员在场，以确保在紧急情况下能关掉发动机或开关。在带电测试发电机时，需有经验的人员在场，以确保在紧急情况下能关掉发动机或开关。R 确保工作区域是安全的，要使该区域中其他人员知道你所要做的，和可能的危险。确保工作区域是安全的，要使该区域中其他人员知道你所要做的，和可能的危险。W

2、HOMe ? 危险危险!电击电击带电接线端带电接线端A.V.RX+ (F1)XX- (F2)来自主定子来自主定子的交流电源的交流电源和检测信号和检测信号（2相或相或3相相检测）检测）6-7-8轴承轴整流模块励磁转子和定子 主定子主转子PMG提供电源提供电源给给AVR（安装安装）P2 -P3 -P4AVR输输出直流出直流电给励电给励磁定子磁定子R 故障查找可以分以下三大块来进行：故障查找可以分以下三大块来进行：R 1. 绕组和整流模块总成绕组和整流模块总成R 3. 永磁发电机永磁发电机( 若安装若安装)R 2. AVR和控制电路和控制电路A.V.R轴承轴整流模块励磁转子和定子 主定子主转子A.V

3、.RR 用电池进行他励试验用电池进行他励试验轴承轴整流模块励磁转子和定子 主定子主转子A.V.RR 1. 停下机组并使发动机不转动停下机组并使发动机不转动R 2. 拆下拆下AVR连线连线R 3. 用用12V电池代替电池代替AVRR 4. 将电池接到励磁定子（正负极性必须正确）将电池接到励磁定子（正负极性必须正确）12v 电池电池+-用电池（用电池（12V）接到励磁定子接到励磁定子X+XX-轴承轴整流模块励磁转子和定子主定子主转子A.V.RR 1. 在运行之前检查接线是否安全在运行之前检查接线是否安全12v 电池电池+-用电池（用电池（12V）接到励磁定子接到励磁定子X+XX-轴承轴整流模块励磁

4、转子和定子主定子Main RotorR 2. 起动发动机，检查转速是否正确（在正常转速的起动发动机，检查转速是否正确（在正常转速的4%以内）以内）R 3. 在机组空载运行时，通过主定子接线柱检查输出电压（建议将发电机主出线柱上的电缆在机组空载运行时，通过主定子接线柱检查输出电压（建议将发电机主出线柱上的电缆引出线脱开）引出线脱开）UVWNV6W2W5V2W6U6W1V1U1V5U2U5主定子供给AVR的检 测和电源线 三相输出中性线 R 串联星形联接678R 2. 电压应平衡，且在额定电压的电压应平衡，且在额定电压的10以内以内 R 1. 用万用表检查三相间和相对中点间的电压用万用表检查三相间

5、和相对中点间的电压 FLUKE 87VW VmVmAmAmAOFFR 3. 如读数正确，表明绕组和二极管均正常如读数正确，表明绕组和二极管均正常(检查绝缘是下一步的工作检查绝缘是下一步的工作)R 4. 若电压读数低于若电压读数低于10或相或相 间不平衡，进一步按下步列骤查找间不平衡，进一步按下步列骤查找A.V.RR 1. 在运行前检查所有的接线在安全状态下在运行前检查所有的接线在安全状态下R 4. 首先检查的部件是主定子绕组首先检查的部件是主定子绕组12v 电电 池池+-用电池（用电池（12V）接到励磁定子接到励磁定子X+XX-轴承轴整流模块励磁转子和定子主定子Main RotorR 2. 启

6、动发动机，检查转速是否正确启动发动机，检查转速是否正确(正常转速的正常转速的4%)R 3. 所有的测试应在空载下进行所有的测试应在空载下进行R 1. 输出电压相对相及相对中性点不平衡，在单相接法中，应检查线与线间 及线与中心抽头间是否平衡R 2. 当由电池做他励试验时，因为有故障短路电流， 发动机将会被加载R 3.如果发电机 短时间运行，绕组的故障点将会变得非常热，这可以用手检测到或可闻到绝缘损坏的焦味R 主定子主定子 绕绕 组故障的现象有哪些组故障的现象有哪些？当在电机内部工作时，必须始终保持柴油机在脱开状态DANGER !UVWNV6W2W5V2W6U6W1V1U1V5U2U5主定子 供

7、给AVR的检测和电源线 三相输出中性点 R 串联星形联接678R 2. 相电压应该平衡，相互间在相电压应该平衡，相互间在1内内R 3. 对单相电机，检查线与线或线对中心抽头间的电压，或者使每个绕组开路分别独立检查对单相电机，检查线与线或线对中心抽头间的电压，或者使每个绕组开路分别独立检查R 1. 使用万用表检查三相间和相对地的电压使用万用表检查三相间和相对地的电压FLUKE 87VW VmVmAmAmAOFFR 4. 下一步检查绕组的对地绝缘下一步检查绕组的对地绝缘从主定子来的从主定子来的AVR的检测和的检测和电源线电源线UVWNV6W2W5V2W6U6W1V1U1V5U2U5678 机 座

8、接地接地接地 三相输出三相输出中性点中性点R 串联星形联接串联星形联接R 4. 对低压电机（到对低压电机（到690V），），最小的绝缘值为最小的绝缘值为1.0Mohm ,低于低于1.0Mohm ,绕组必须进绕组必须进行烘干行烘干R 1. 定子绝缘用绝缘表来检测，对低压电机（定子绝缘用绝缘表来检测，对低压电机（690V以下）用以下）用500V或或1000V绝缘表绝缘表R 3. 在做此试验前将与在做此试验前将与AVR的联线全部脱开的联线全部脱开TestW 1KVMMW 500VMEGGERW M10001001010.1.01R 2. 断开所有中性点对地的联接断开所有中性点对地的联接R 检查1：

9、主定子输出电压平衡且在1内R 检查检查2：用：用12V电池他励，电压在正常电压的电池他励，电压在正常电压的10内内R 检查检查3：绝缘对地大于：绝缘对地大于1M 欧欧 姆，若以上检查都正确姆，若以上检查都正确R这表明主定子正常这表明主定子正常R 若输出电压相与相间平衡且读数低于正常值的10：R 这表明励磁绕组或整流二极管损坏这表明励磁绕组或整流二极管损坏R 下一步应检查励磁系统，从整流二极管开始下一步应检查励磁系统，从整流二极管开始*注：注：F 8电机的励磁电压要高于电机的励磁电压要高于XN22-27和和HC发电机，大约在发电机，大约在1418 直直 流流12V的电池的电池，他励会使输出电压低

10、于额定电压的，他励会使输出电压低于额定电压的10，这是正常的，这是正常的A.V.RR 1. 停下机组并关掉发动机停下机组并关掉发动机R 2. 拆下进风口的窗板拆下进风口的窗板12v 电池电池+-R 3. 找到在轴上的整流模块找到在轴上的整流模块用电池（用电池（12V）接到励磁定子接到励磁定子X+XX-轴承轴整流模块励磁转子和定子主定子 主主 转转 子子R 二极管损坏主要表现为击穿，也有的是开路现象，因为很高的电流使焊点损坏（通常正向和反向二极管都短路）R 自励式AVR系统运行时不能够建压R 如果是PMG提供电源给AVR，励磁保护将会脱扣，不管在有无负载下，这取决于多少个二极管损坏R 用电池他励

11、输出电压低或为零（这取决于一个还是多个二极管损坏）R 在电池他励试验时，短路的二极管将会变得很热，并会使焊点脱开R 在励磁转子的一相中，每个二极管短路（正反各一个）均可能会使绕组过热并损坏绕组R 整流二极管损坏的征兆整流二极管损坏的征兆在电机内部工作时必须确保柴油机不会运行！在电机内部工作时必须确保柴油机不会运行！DANGER !R 脱开励磁转子和整流二极管的联接SHAFT轴轴R 整流二极管安装在励磁转子铁心表面SHAFTSHAFT 轴轴 SHAFTR 将万用表旋到检测二极管的档位上FLUKE 87VW.- VmVmAmAmAOFFR 用正表笔接到正向二极管如图示，显示OL表明无电流通过 阴极

12、正向 阳极反向SHAFTR 将万用表表笔互换，这样正表笔接在反向面上，万用笔应有读数R 若有一个二极管损坏，则六个二极管都应更换R 若是坏的二极管，在正反两个方向下则会给出一个短路的读数 阴极正向 阳极反向FLUKE 87VVmVmAmAmAOFFW.- ）R 压敏电阻是一个瞬态抑制装置，主要用于在故障情况下产生高的瞬态电压时保护二极管R 压敏电阻损坏情况通常是短路R 若AVR由PMG提供电源，则PMG将会给压敏电阻提供足够的电流，这将导致短路的压敏电阻爆裂R 若是AVR自励，则短路的压敏电阻将会使发电机无电压输出，直到压敏模块被换调R 没有压敏电阻，发电机仍能正常运行，但这二极管由于没有保护

13、措施,可能会在下次的瞬态故障浪涌中损坏R 压敏电阻故障有哪些征兆压敏电阻故障有哪些征兆？DANGER !在电机内部工作时必须确保柴油机不会运行！在电机内部工作时必须确保柴油机不会运行！R 损坏的压敏电阻应是短路状态或烧毁SHAFTR 将万用表的档位旋到检测电阻的位置上R 在正反两方向测量应显示无穷大，且没有极性FLUKE 87VW. - VmVmAmAmAOFFR HC和F8R XN16-18和XN22-27A.V.RR 1. 重新接上电池重新接上电池R 2. 使发电机在正常速度运行并重新检查输出电压使发电机在正常速度运行并重新检查输出电压R 若电压在正常值的若电压在正常值的10偏差内，表明故

14、障已经排除了偏差内，表明故障已经排除了12v电池电池+-用电池（用电池（12V）接到励磁电机接到励磁电机定子定子X+XX-轴承轴整流模块励磁转子和定子主定子主主 转子转子R 若故障点发生在整流装置里，现在已经进行了改正R 用12V电池他励，主定子输出电压相间应平衡且在1误差内 R 电压在正常电压值的10偏差内，对地绝缘电阻大于1.0M 欧 姆R 若以上的测试是正确的：R 表明主定子和整流装置完好表明主定子和整流装置完好R 如果输出电压仍然超过正常值的10偏差范围但相与相间平衡：R 这表明故障点应该是在励磁绕组里这表明故障点应该是在励磁绕组里R 下一步应检查主转子和励磁绕组A.V.RR 1. 停

15、机并将电池线断开停机并将电池线断开R 2. 检测励磁定子绕组的电阻值，正确的值在安装使用维护手册中查找，用万用表检测励磁定子绕组的电阻值，正确的值在安装使用维护手册中查找，用万用表检测励磁定子的接头检测励磁定子的接头x+和和xx-间的电阻间的电阻12v 电池电池+-用电池（用电池（12V）接到励磁定子接到励磁定子X+XX-轴承轴整流模块励磁转子和定子主定子 主主 转转 子子R 若励磁定子绕组开路，输出电压将为零（但仍有很小的剩磁电压存在）R 当用电池做他励试验时，输出电压仍为零，且在励磁绕组中无电流R 如果是带PMG的他励系统，若励磁定子对地短路，很有可能会使PMG定子绕组过热，若有几个点对地

16、故障，会使电压不稳，或由于高的励磁电流会导致AVR损坏R 励磁定子损坏的征兆励磁定子损坏的征兆？DANGER !当在电机内部工作时，必须始终保持柴油机在脱开状态XN16-18/XN22-27励磁定子总成XX- (F2)X+ F1)HC励磁定子总成XX- (F2)X+ (F1)R 电阻的正确值在使用维护手册中可以查到电阻的正确值在使用维护手册中可以查到FLUKE 87VW. - VmVmAmAmAOFFR 励磁定子电阻用万用表在欧姆档检测励磁定子电阻用万用表在欧姆档检测R 下一步检测励磁转子下一步检测励磁转子XN16-18/XN22-27励磁定子总成XX- (F2)X+ F1)HC励磁定子总成X

17、X- (F2)X+ (F1)R 3. 对地绝缘电阻应大于对地绝缘电阻应大于1.0MohmR 1. 励磁定子绝缘用万用表来检测，可以用励磁定子绝缘用万用表来检测，可以用500V或或1000V的绝缘表的绝缘表R 2. 一支表笔接一支表笔接X或或XX的任一个，另一支表笔接地的任一个，另一支表笔接地 EARTHTestW 1KVMMW 500VMEGGERW M10001001010.1.01R 4. 下一步开始检查励磁转子绕组下一步开始检查励磁转子绕组R 若发电机仍旧能够发电，那么励磁定子两端直流励磁电压或电流会比正常值高R 自励式AVR控制系统，AVR将不能够建压R 对PMG他励式系统，励磁转子短

18、路会导致AVR励磁脱扣R 励磁转子绕组故障主要表现为相或两相间短路（很有可能为由于在相或两相间的二极管短路造成）R 当用12V电池他励试验时，电压将比正常值低.R 励磁转子故障的主要征兆励磁转子故障的主要征兆？R 在使用维护手册中给出了电阻的正确值在使用维护手册中给出了电阻的正确值R 检查绕组外观，绕组或绝缘损坏通常可以在励磁转子端部看出来（线圈烧毁或变黑）检查绕组外观，绕组或绝缘损坏通常可以在励磁转子端部看出来（线圈烧毁或变黑）WWUVUV 轴轴MILLIOHMSOHMSDUCTERDigital OhmmeterR 用电桥用电桥(可测量可测量0.5欧姆以下的值欧姆以下的值)检测绕组电阻检测

19、绕组电阻R 应测量三相应测量三相U、V、W间的绕组电阻间的绕组电阻R 下一步开始检测主转子绕组下一步开始检测主转子绕组A.V.RR 1. 停机并使电池线断开停机并使电池线断开12v 电池电池+-用电池（用电池（12V）接到励磁定子接到励磁定子X+XX-轴承轴整流模块励磁转子和定子主定子Main Rotor在电机内部操作时，必须确保发动机不会启动！DANGER !R 绕组故障一般为转子线圈之间短路即匝间短路，因为最外面的线圈由于冷却不一定会受到破坏，故此故障一般看不出来R 若发电机还能发电，则励磁定子端的直流励磁将高于正常值R 在自励AVR控制系统中，AVR将不能够通过剩磁来建压R 在PMG他励

20、控制系统中，转子绕组短路会导致AVR过励脱扣R 用12V电池他励时，发电机电压将低于正常值。下降电压量基本上正比于短路匝数R 主转子故障的主要现象主转子故障的主要现象？直流直流主转子轴R 将主转子绕组的一个头从整流模块上脱开主整流模块R 检测主转子绕组，正确的电阻值在使用维护手册中可以查到主转子R 主转子电阻可以用万用表的欧姆档进行检测FLUKE 87VW. - VmVmAmAmAOFFR 若电阻读数较低应进一步用更精确的低电阻电桥进行精确检测A.V.RR 1. 脱开电池联线脱开电池联线R 2. 运行机组，重新检查输出电压，若所有发现的故障已经排除，那么输出电压应该运行机组，重新检查输出电压，

21、若所有发现的故障已经排除，那么输出电压应该平衡且在正常电压值的平衡且在正常电压值的10内内12v电池电池+-用电池（用电池（12V）接到励磁定子接到励磁定子X+XX-轴承轴整流模块励磁定子转子主定子 主主 转转 子子R 最后应检测发电机的剩磁电压最后应检测发电机的剩磁电压R 失去剩磁仅对自励式AVR控制系统会产生影响，并会使发电机在运行时不能建压R 剩磁是贮存在励磁定子铁心中R 由于发电机长时间不用，或充磁时励磁定子极性反向均会导致剩磁没有或降低R 自励式AVR控制的发电机在最初启动时依靠剩磁来建压R 带PMG的发电机，PMG提供功率给AVR，在很低的发动机转速下，PMG都能提供此功率，故不需

22、要依靠剩磁电压来建压R 失去剩磁后发电机有那些现象失去剩磁后发电机有那些现象？A.V.RR 1. 停下机组，并使电池线脱开停下机组，并使电池线脱开R 2. 检查电池的极性是否正确，正极接检查电池的极性是否正确，正极接X，负极接负极接XX，若不正确，互换正负极，然若不正确，互换正负极，然后脱开电池线后脱开电池线12v 电池电池+-用电池（用电池（12V）接到励磁定子接到励磁定子X+XX-轴承轴整流模块励磁转子和定子主定子主转子主转子如何检测剩磁UVWNV6W2W5V2W6U6W1V1U1V5U2U5 主定子 供 给AVR的 检测和电源线 三相输出中性点678R 2. 检查输入到检查输入到AVR上

23、接线端的电压上接线端的电压R 3. 最小的输入最小的输入AVR电压为电压为4VAC才能使发电机建压才能使发电机建压R 1. 在励磁定子接头在励磁定子接头X和和XX开路状态下，使发电机在额定转速下空载运行开路状态下，使发电机在额定转速下空载运行FLUKE 87VW VmVmAmAmAOFFR 4. 若剩磁电压低于若剩磁电压低于4V，必须重新充磁必须重新充磁(注意注意:有时剩磁电压指为额定电压的有时剩磁电压指为额定电压的10%)怎样进行充磁XX- (F2)X+ (F1)R 方法一：励磁定子接头用方法一：励磁定子接头用12V或或24V电池充磁电池充磁12秒。重新启动发电机检查剩磁电压（秒。重新启动发

24、电机检查剩磁电压（最小提供给最小提供给AVR的电压为的电压为4V)24 V 电池电池+-方法方法 1R 若不行，按方法二进行若不行，按方法二进行 怎样进行充磁R 发电机在额定速度下空载运行发电机在额定速度下空载运行R 按上图所示，将按上图所示，将12V电池通过二极管电池通过二极管,接到接到AVR上约一秒钟，直至电压建立起来上约一秒钟，直至电压建立起来12v 电池电池+-二极管二极管X+XX-R 开动发电机开动发电机方法方法 2R 注意：在没有二极管的情况下，不要用电池直接对注意：在没有二极管的情况下，不要用电池直接对AVR充磁充磁L693 5 AMP BL交流伏交流二

25、极管二极管120 VDC熔断器熔断器怎样进行充磁XX- (F2)X+ (F1)R 方法三：若剩磁全部失去，可以按上图进行充磁，可以用方法三：若剩磁全部失去，可以按上图进行充磁，可以用240V交流电源交流电源,用二极管半波用二极管半波整流得到整流得到120V直流进行充磁直流进行充磁危险危险!发动机必须停止发动机必须停止方法方法 3R 经过经过12秒充磁后秒充磁后,剩磁将被完全地贮存剩磁将被完全地贮存R 现已完成了对励磁绕组和整流模块的故障查找现已完成了对励磁绕组和整流模块的故障查找R 若有其余问题，则应该是若有其余问题，则应该是AVR故障或永磁发电机故障（若安装），下一步检查故障或永磁发电机故障

26、（若安装），下一步检查AVR供电电路供电电路R AVR可以重新接到发电机上可以重新接到发电机上,并在额定转速下运行并在额定转速下运行A.V.R轴承轴整流模块励磁转子和定子主定子 主主 转转 子子R 发电机用发电机用12V电池进行他励试验，然后检查提供给电池进行他励试验，然后检查提供给AVR的电源端电压的电源端电压R 高电压这很可能由于丢失了从定子绕组给AVR的检测信号R 无电压这可能没有电源供给AVRR 电源不稳定有可能是由于AVR与发电机的联线松动引起R AVR故障有那些现象？故障有那些现象？试验之前必须确定所有联线安全可靠试验之前必须确定所有联线安全可靠X+ (F1)XX- (F2)PMG

27、提供提供给给AVR功功率率(当当PMG安装安装)来自主定子来自主定子的检测信号的检测信号（2相或相或3相检测）相检测）P2 -P3 -P46-7-8轴承轴整流模块励磁转子和定子主定子主转子主转子12v 电池电池+-R 检查提供给检查提供给AVR 的电源和检测信号的电源和检测信号UVWNV6W2W5V2W6U6W1V1U1V5U2U5来自主定子来的AVR的检测和电源线 三相输出中性点R 电源仅对自励式AVR而言678R 2. 串联星形时，检测信号和电源应为输出电压的一半串联星形时，检测信号和电源应为输出电压的一半R 3. 对单相和对单相和240V三相发电机而言，检测及电源线应与线电压之间的值是相

28、同的三相发电机而言，检测及电源线应与线电压之间的值是相同的R 同时检查同时检查AVR接线端上的电压接线端上的电压,以确保导线连接正确以确保导线连接正确R 1. 用万用表检测三相检测信号线间的电压用万用表检测三相检测信号线间的电压FLUKE 87VW VmVmAmAmAOFFR 发电机驱动轴（非驱动端发电机驱动轴（非驱动端）R PMG转子安装在轴上转子安装在轴上R 通过螺枪固定在轴的非驱动端通过螺枪固定在轴的非驱动端R 发电机在额定转速下运行，检测交流电压发电机在额定转速下运行，检测交流电压P2, P3, P4 给给 A.V.R提供电源提供电源R 8极转子极转子, 100 HZ (1500 RPM ) 或或120 HZ (1800 RPM ) R 永磁定子永磁定子 ,陶瓷磁性转子陶瓷磁性转子,具有高饱和磁场具有高饱和磁场.FLUKE 87VW VmVmAmAmAOFFR 检测检测PMG定子三相输出给定子三相输出给AVR的电压，即的电压，即P2、P3、P4间应为间应为170220V交流且相间平衡交流且相间平衡 P2 P3 P46 个头主定子连线个头主定子连线 例如例如 - 6 个头的定子个头的定子312绕组绕组380 至至 440 V 50 HZ416 至至 480