发电机实训报告

《发电机拆装》实训报告班级应电二班姓名陈宁学号113030572指导教师王帅2012年10月30日郑州信息科技职业学院机电工程系1.绪论 11.1引言 11.2发电机拆装试训的目的要求意义 11.3发电机的原理 12.发电机的拆装 22.1发电机拆装步骤 22.2拆装过程注意事项 23.发电机的故障检测 33.1转子绕组的检测 33.2定子绕组的检测 43.3电刷组件的检测 63.4硅整流电路检测 63.5电压调节器的检测 74.实训心得……………71.绪论1.1引言随着人们对汽车使用性能的要求日益提高，车载电子控制装置和用电设备不断的增加，提高发电机的输出功率和输出性能成为汽车发电机的一个重要发展方向。汽车发电机是汽车供电系统主要组成部分。汽车发电机过高的建压转速值，不仅使发电机的使用范围减小，而且在汽车怠速时不能充分利用发动机的能量，不利于节能减排的趋势。要提高用电系统的工作范围，要求汽车发电机既能满足高速时的电压输出，又能在较低的转速下给整个系统供电。1.2发电机拆装试训的目的要求意义1.2.1实习目的：⒈巩固和加强汽车发动机构造和原理课程的理论知识，为后续课程的学习奠定必要的基础。⒉使学生掌握汽车发动机总成、各零部件及其相互间的连接关系、拆装方法和步骤及注意事项；⒊学习正确使用拆装设备、工具、量具的方法；⒋了解安全操作常识，熟悉零部件拆装后的正确放置、分类及清洗方法，培养良好的工作和生产习惯。⒌锻炼和培养学生的动手能力。1.2.2实习要求：1.学会汽车发动机常用拆装工具和仪器设备的正确使用2.学会汽车发动机的总体拆装、调整和各系统主要零部件的正确拆装3.学会汽车发动机的主要零部件的检查测量4.掌握汽车发动机的基本构造与基本工作原理5.理解汽车发动机各组成系统的结构与工作原理1.2.3意义：在整个实习过程中充分调动学生的主观能动性，深入细致的认真观察·实践，能力得到提高是自己动手。1.3发电机的原理原理：利用导线切割磁力线感应出电势的电磁感应原理，将原动机的机械能变为电能输出。同步发电机由定子和转子两部分组成。定子是发出电力的电枢，转子是磁极。定子由电枢铁芯，均匀排放的三相绕组及机座和端盖等组成。转子通常为隐极式，由励磁绕组、铁芯和轴、护环、中心环等组成。汽轮发电机的极数多为两极的，也有四极的。转子的励磁绕组通入直流电流，产生接近于正弦分布磁场（称为转子磁场），其有效励磁磁通与静止的电枢绕组相交链。转子旋转时，转子磁场随同一起旋转、每转一周，磁力线顺序切割定子的每相绕组，在三相定子绕组内感应出三相交流电势。发电机带对称负载运行时，三相电枢电流合成产生一个同步转速的旋转磁场。定子磁场和转子磁场相互作用，会产生制动转矩。从汽轮机输入的机械转矩克服制动转矩而作功。2.发电机的拆装2.1发电机拆装步骤硅整流发电机的分解拧下电刷组件的两个固定螺钉，取下电刷组件。拧下后轴承盖的三个固定螺钉，取下后轴承防尘盖，再拧下后轴承处的固定螺母。做好前后端盖对位记号，拆下前后端盖的连接螺栓，并用木质或橡皮手锤轻击前后端盖，使前后端盖分离，在分离前后端盖时，定子应随后端盖一起，以免折断定子绕组引出端线。将转子夹持在台虎钳（钳口应垫软金属板）上，拆下皮带轮固定螺母，取下皮带轮、风扇、半园键、隔圈，使转子与前端盖分离。拆下前轴承盖，取出前轴承。从后端盖上拆下定子绕组端头，使定子总成与后端盖分离。拆下后端盖上紧固整流器组件的螺栓及电枢接线柱的紧固螺母，取下整流器组件。2.2拆装过程中的注意事项1.须注意发电机的搭铁极性，决不允许接反。如果发电机与蓄电池的极性接反，将造成功率二极管正向导通面有大电流通过将其烧毁。因此，更换蓄电池时，要求起其极性正确。2.严禁使用螺丝刀或导线将发电机“电枢”接线柱与外壳短接，以此查看是否有火花来检查发电机是否发电，尤其在速度高的情况下更要注意。因为，这样短接造成的瞬时大电流或感应所产生的高电压容易使二极管被击穿或烧坏。3.发电机高速转动时，不应突然关闭电源开关，以免瞬时电压过高，造成整流元件和调节器中半导体元件的损坏。4.当发电机不发电或充电电流很小时，就及时找出故障部位，不要长期继续运转，因为发电机不发电或充电电流很小时，可能性是由于二极管损坏而引起的。5.发电机和电压调节器联合工作时输出电压是很稳定的，但在检修和使用中必须与车上的蓄电池并联使用。3发电机的故障检测3.1转子绕组的检测转子：转子的功用是产生旋转磁场。转子由爪极、磁轭、磁场绕组、集电环、转子轴组成。转子轴上压装着两块爪极，两块爪极各有六个鸟嘴形磁极,爪极空腔内装有磁场绕组(转子线圈)和磁轭。集电环由两个彼此绝缘的铜环组成，集电环压装在转子轴上并与轴绝缘，两个集电环分别与磁场绕组的两端相连。当两集电环通入直流电时（通过电刷），磁场绕组中就有电流通过，并产生轴向磁通，使爪极一块被磁化为N极，另一块被磁化为S极，从而形成六对相互交错的磁极。当转子转动时，就形成了旋转的磁场。交流发电机的磁路为：磁轭→N极→转子与定子之间的气隙→定子→定子与转子间的气隙→S极→磁轭。（1）转子绕组搭铁故障检查在单相220V火线上串入一照明用25瓦白炽灯，线端接上一支表棒，底线上也接入一支表棒形成交流试灯，用两表棒分别接触集电环和转子轴，灯不应发红或发亮，否则说明线圈或引出线有搭铁故障。用万用表R×1K挡测量两集电环与轴之间的电阻值，表针应不动指无穷大。（2）转子绕组的短路与断路检查用万用表R×1K挡测两集电环之间的电阻值，所以一般12V的硅整流发电机转子绕组电阻约为3.5～6欧，24V的硅整流发电机转子绕组电阻约为15～21欧。若阻值小于规定值，说明线圈短路；若阻值无穷大，则线圈断路。（3）集电环的检查集电环表面应平整，表面粗糙度Ra不大于3.2um，无明显烧蚀或磨损沟槽。电刷与集电环配合位置正常，如发现接触位置偏移，甚至造成电刷与集电环跨接现象，装复时应加以调整，两集电环之间应无积物，防止造成短路。集电环厚度不少于2mm，电刷磨损超过原厚度1／2以上，应予以更换。（4）转子轴的检查转子轴的检查主要检查其弯曲程度和轴颈磨损情况，转子轴的摆差可在车床上或专用夹具上用百分比表检验，轴外圆与集电环对轴线径向跳动公差不应大于0.1mm.转子轴前轴颈与轴承内孔配合为－0.004～＋0.030mm，后轴颈与轴承内孔配合+0.006mm～+0.045mm,。转子轴颈与传动带轮内孔配合为+0.006mm～+0.100mm.（5）转子铁心的检测观察铁心是否松动？若无松动现象，即为完好。3.2定子绕组的检测定子：定子的功用是产生交流电。定子由定子铁心和定子绕组成。定子铁心由内圈带槽的硅钢片叠成，定子绕组的导线就嵌放在铁心的槽中。定子绕组有三相，三相绕组采用星形接法或三角形（大功率）接法，都能产生三相交流电。三相绕组的必须按一定要求绕制,才能使之获得频率相同、幅值相等、相位互差120°的三相电动势。1.每个线圈的两个有效边之间的距离应和一个磁极占据的空间距离相等。2．每相绕组相邻线圈始边之间的距离应和一对磁极占据的距离相等或成倍数。3．三相绕组的始边应相互间隔2π+120o电角度（一对磁极占有的空间为360o电角度）（1）搭铁故障检查将定子放置在有胶板的工作台面上，绕组有接线端（首端）朝上并保持其不与铁芯接触，用220V试灯一端接铁芯，一端分别接三个接线端子，凡是灯亮，表明绕组有搭铁故障。用万用表R×1k挡两表棒分别测试铁芯和接线端，表针应指无穷大，否则有搭铁故障。若发现搭铁故障可将三相绕组末端（中性抽头）焊开，重复上述实验，以确定哪一项搭铁。（2）短、断路故障用万用表R×1挡测量定子绕组三个线头，两两相测，阻值为1欧以下为正常，指针不动，说明有断路，阻值特别小为短路。1.绕组相间短路的检测先观察线圈漆包线有无变成焦糊色或严重脱皮，若有说明定子绕组有短路故障；若无用万用表20欧姆档测量一端任意两相间的电阻，若阻值无穷大，则说明两绕组良好；否则两绕组间有短路2.单相绕组的检测用万用表20欧姆档测量任意一相两端的电阻，阻值约为0.3欧姆，若小于说明短路无穷大为断路。3.定子绕组3个连接线端的电阻将定子绕组任意一端三相接线联结为中性点，用万用表20欧姆档测量另一端任意两相间的电阻，任意两相应相通，阻值应相等，如测出的电阻值过大表示绕组断路，阻值过小表示短路3.3电刷组件的检测1.电刷组件由电刷、电刷架和电刷弹簧组成，作用是将电源通过滑环引入励磁绕组。电刷和电刷架中应活动自如，不得出现卡滞现象。电刷露出电刷架部分的长度叫电刷长度，电刷长度不应超出磨损极限（原长的1/2）,否则应更换。2).电刷弹簧压力应符合标准，一般为2~3N，将电刷压入电刷架使之露出部分约2mm，弹簧压力过小应更换。3.4硅整流电路检测1.二极管的检测在不拆卸发动机的情况下，用万用表的黑表棒接触后端盖，红表棒接触发电机“电枢（B+）接线柱，并以R×1挡测其电阻值。若示值在40～50欧以上，可认为无故障；若示值在10欧左右，说明有失效的硅整流二极管，须拆检；示值为0，则说明有不同极性的二极管击穿，已形成回路，须拆检。拆下发动机后端盖和元件板，逐一检查每个二极管。首先将每个二极管的中心引线从接线柱上拆下或焊下，然后用500型万用表的R×1挡位测二极管的电阻值，即将一支表棒接触后端盖或元件板；另一支表棒接触硅二极管的中心引线，读出表的示值，然后交换万用表的表棒再测，若两次测量值一次大（大于10千欧），一次小（8～10欧），说明二极管性能良好。若两次均测得在1千欧以上，说明此管子已断路；若两次示值均很低，说明次管已击穿。断路和被击穿的二极管均需更新。应该注意，当使用不同型号的万用表时，检查出的二极管正向电阻值有所区别。在更换时，必须识别二极管正负极性，如无标志可用表判断二极管极性。3.5电压调节器的检测1.搭铁类型的判断因为发电机为外搭铁型，所以使用的电压调节器是与之匹配的外搭铁型2.调节器故障诊断电源正极接调节器B端，负极接调节器E端，取一试灯，一端接调节器F端，另一端接调节器B端调节电源电压，低于13.5V时，灯泡亮，高于14V左右时，灯泡熄灭，说明电压调节器完好，否则调节器损坏。4.实训心得通过这次发电机拆装实习，让我真正认识到任何事情光凭那些理论是不行的，一定要自己确确实实的经历一下，实践一下。一方面可以加深我们对拆装过程的印象，知道无论什么事情要想成功都是要经过勤奋努力地学习和实践的。并不是轻而易举的。另一方面，也让我们