康明斯柴油發(fā)動機、柴油發(fā)電機組用充電電機原理與維修技術資料

康明斯充電發(fā)電機原理

l          1、轉子是磁場線圈，定子是輸出線圈。

l          2、通過調節(jié)磁場線圈中電流大小來改變磁場的強弱進而控制發(fā)電機輸出電壓。

l          3、勵磁電流切斷后勵磁磁場只剩下很小的剩磁。

l          4、勵磁電流來自發(fā)電機外（如蓄電池）的勵磁方法稱為它勵。

l          5、勵磁電流來自發(fā)電機自身的勵磁方法稱為自勵。

康明斯三相發(fā)電機原理

l          三相電流產生的原理與單相電流一樣可以通過旋轉運動產生。

l          三相系統(tǒng)中三個相同的獨立線圈即A、B、C被相互120°排列。

l          三相電壓的大小和頻率一樣，相位相差120°。

康明斯三相發(fā)電機接線

本來三相發(fā)電機需要六根輸出線，但是采用“星型”或者“三角型”接法則可以減少輸出線數。

“星型接法”                     

I=Ip 

U=Up √3

“三角型接法”                        

I= Ip√3                

U=Up

l          注：I線電流，Ip相電流；U線電壓，U p相電壓

康明斯充電發(fā)電機整流(交流變直流)

整流是利用晶體二極管的正向導通反向截止的特性來實現的。整流類型有：1、單相半波整流  2、單相橋式整流 3、三相全波整流

康明斯充電發(fā)電機勵磁磁場和電壓調節(jié)

l          發(fā)電機是產生電動勢(電壓)的機器，電壓調節(jié)器是通過控制轉子磁場來限制發(fā)電機輸出電壓的元件。

l          一線系統(tǒng)充電機在發(fā)動機起動階段是利用轉子的剩磁產生電壓。

康明斯充電發(fā)電機一線系統(tǒng)充電機接線端子圖

l          三線系統(tǒng)充電機在發(fā)動機起動階段轉子磁場是利用外部電源通過調壓器№1端子進入轉子線圈而產生的。這樣可以降低發(fā)電機發(fā)電始點轉速

康明斯充電發(fā)電機三線系統(tǒng)充電機接線端子圖

康明斯充電發(fā)電機充電機外部接線圖

康明斯發(fā)動機電氣系統(tǒng)（充電機電氣原理圖）

康明斯充電發(fā)電機勵磁磁場和電壓調節(jié)

l          隨著轉速升高，整流二極管三組件獲得的電壓升高而提供勵磁電流。當充電機輸出電壓大于蓄電池電壓時，充電機開始給蓄電池充電。如果充電系統(tǒng)安裝了指示燈，整流二極管三組件獲得的電壓等于指示燈另一端電壓時，指示燈熄滅。

l          當輸出電壓低于調壓器設定電壓時，調壓器接通勵磁電流，讓充電機在一定轉速、溫度和系統(tǒng)電壓等條件下產生盡可能高的電壓。

l          當輸出電壓高于設定電壓時，調壓器切斷勵磁電流，勵磁磁場減弱而輸出電壓降低。

l          調壓器感應輸出電壓降到一定值時重新接通勵磁電流，讓磁場增強而輸出電壓升高。因為調壓器這種開關動作很快，可以保持輸出電壓與調壓器設定一致。

l          如果系統(tǒng)帶負載，輸出電壓降到調壓器設定以下，調壓器增大勵磁電流可到最大值。

康明斯充電發(fā)電機充電系統(tǒng)與調壓器原理圖

康明斯充電發(fā)電機充電系統(tǒng)與調壓器電路圖

康明斯充電發(fā)電機充電發(fā)電機工作原理

l          晶體管TR1和TR3通過R5連接到蓄電池；從而使晶體管導通。同樣R2和R3通過電源調整片連接到蓄電池。由于有R2，R3，R5和TR1和TR3，所以蓄電池的反充電流很小。

l          利用轉子剩磁，使發(fā)電機運轉時定子產生初始電壓。整流二極管將交流轉變成直流，通過BAT端子輸出。轉速增加后，將輸出充電電流。

l          定子提供的勵磁電流通過二極管門電路，勵磁線圈，TR1和二極管直流橋返回定子線圈。

l          當轉速和電壓升高時，R2和R3分壓電壓升高，迫使穩(wěn)壓管D1導通；晶體管TR2使TR1和TR3關閉。當TR1關閉后，勵磁電流和輸出電壓減小，使D1和TR2關閉。

l          C1平波電容，D2防止TR1截至時勵磁線圈反向過電壓。

康明斯充電發(fā)電機充電機部件組成

康明斯充電發(fā)電機充電機故障檢查

l          初始檢查：對損壞的充電機，首先應查看是否存在機械損壞，是否有誤操作的跡象。特別注意查看是否存在不是保修范圍的機械損壞、殼體裂紋或其他損壞，并應估計修理費用是否會過高。

l          經慎重考慮后方可作臺架試驗：是否安全？殼體和軸承是否情況良好并經得住運轉試驗？

康明斯充電發(fā)電機充電機定子檢查

l          先查看是否有燒損痕跡。如果外表顏色均勻一致，那么繼續(xù)進行電氣檢查。

l          用萬用表檢查定子端子與磁芯迭片之間的電阻，如果是通路則表示定子線圈接地應更換定子。

l          如果以上正常，但不能產生15安培以內的額定輸出電流，表明定子線圈內部短路或斷路，更換線圈。

康明斯充電發(fā)電機充電機轉子檢查

l          用萬用表檢測勵磁線圈電阻。

l          檢測滑環(huán)之間電阻值并與維護手冊的規(guī)定值比較。

l          檢查滑環(huán)與軸和支架之間的絕緣性，如果通路則表明勵磁線圈接地。

l          如果勵磁線圈電阻超過規(guī)定值或接地，更換轉子。

檢測康明斯充電發(fā)電機勵磁整流二極管三組件

l          先拆下整流二極管三組件，用萬用表的二極管檢測檔檢測二極管。

l          1、用萬用表正表筆接調壓端(一端子)，負表筆分別接整流橋端(三端子)，三讀數都應是通路。

l          2、用萬用表負表筆接調壓端(一端子)，正表筆分別接整流橋端(三端子)，三讀數都應是斷路。

康明斯充電發(fā)電機檢測整流橋

l          用萬用表的二極管檢測檔檢測每一個二極管。

l          1、萬用表負表筆接散熱器體，正表筆分別接整流橋端(三端子)，三讀數應相同為通路或短路。

l          2、萬用表正表筆接散熱器提，負表筆分別接整流橋端(三端子)，三讀數應相同是通路或斷路。但與1的情況相反。

康明斯充電發(fā)電機充電機調壓器檢測

l          如果故障為過充或欠充則可能是調壓器故障。

l          可采用如圖接線進行測試。電源為2安培0～30伏。(以24伏調壓器為例) 

l          逐步增加電壓，當電壓到28伏，電路斷。

l          如果不是這樣，調壓器發(fā)生故障并應更換。

康明斯充電發(fā)電機充電機碳刷與滑環(huán)檢查

l          檢查碳刷與滑環(huán)是否有損壞、磨損和腐蝕。

l          參照維護手冊檢查碳刷長度確認是否可回用。并檢查碳刷彈簧是否有效。

l          有些滑環(huán)可以加工，但要注意滑環(huán)與軸的同心度很小。

l          滑環(huán)一般可以拔出更換。

l          所有檢查請參照維護手冊。

康明斯柴油發(fā)動機、柴油發(fā)電機組用起動機、啟動馬達原理與維修技術資料

康明斯啟動馬達基本理論

l          通電的導體周圍產生磁場，其方向和強度決定于電流的方向和大小。

l          把通電的導體放于馬蹄型磁鐵中，那里就存在兩個分離的磁場。

l          兩個磁場相互疊加，導致導體一側磁場強而另一側磁場弱，迫使導體從磁場強度強到磁場強度弱的方向運動。

簡易康明斯啟動馬達原理

l          把電路環(huán)線置于兩磁極中。電流流向：蓄電池正→磁極線圈→ 碳刷→ 換向器→電路環(huán)線 → 換向器→碳刷 →蓄電池負    

l          通電產生旋轉磁場，電路環(huán)線每轉半圈改變一次電流方向，以保證旋轉磁場方向不變。

康明斯啟動馬達電路接線簡圖

康明斯啟動馬達工作原理(工作狀態(tài))

l          當起動開關閉合時,電路流經電磁閥吸入線圈和保持線圈、磁場線圈和轉子線圈。

l          在吸入線圈和保持線圈磁力作用下，柱塞被吸入電磁閥而移動轉換桿，嚙合馬達齒輪和飛輪齒輪。

l          同時B和M兩觸點閉合，大電流通過磁場線圈和轉子線圈，轉子帶動發(fā)動機旋轉。

康明斯啟動馬達工作原理(停止狀態(tài))

l          當發(fā)動機起動并轉速增大時，驅動軸的超越機構彈出馬達齒輪以防發(fā)動機倒拖起動馬達。

l          當起動開關斷開時，電流瞬間(從M點到S點到電池負)流過吸入線圈和保持線圈.

l          兩線圈磁力現反相互抵消，在無磁力情況下，柱塞彈簧斷開接觸點B和M，并分離馬達齒輪。

康明斯啟動馬達零部件組成

l          外殼和磁場線圈、轉子和換向環(huán)、馬達驅動機構、電磁接觸器和切換桿、碳刷

l          1、轉子軸   2、轉子線圈   3、轉子磁芯   4、換向器  5、磁極靴   6、磁場線圈   7、碳刷   8、碳刷架

康明斯啟動馬達故障初始檢查

l          首先查看馬達上是否有機械損壞，以及誤操作的跡象。

l          馬達磨齒故障，如果不是安裝調整不正確那么就是操作者在正在運轉的發(fā)動機上開啟馬達或在飛輪損壞的發(fā)動機上安裝新馬達造成的。

l          蓄電池充電不足馬達長時間運轉會過熱損壞起動馬達。

l          查看是否存在不是保修范圍的機械損壞，并估計修理費用是否會過高

檢查機架和勵磁線圈組成

l          用萬用表電阻檔進行電阻檢測：

l          1、通路：勵磁線圈端子與絕緣刷之間應是通路。

l          2、絕緣：勵磁線圈與機架之間應是斷路（沒有接地）。

l          如果1斷路或2接地則應更換馬達。

檢查康明斯啟動馬達轉子和換向器環(huán)

l          1、用電機轉子測試儀檢測轉子是否存在內部短路。

l          2、用萬用表電阻檔檢測換向器輪緣與軸之間是否通路(接地)

l          3、查看換向器與轉子連接是否良好，是否有燒蝕。

l          如果有短路、接地或燒蝕現象，則更換轉子。

l          換向器環(huán)可以車削加工以使表面平整。

康明斯啟動馬達驅動機構、碳刷和換向器

l          參照維護手冊檢查馬達驅動機構，特別檢查驅動齒輪上的齒是否損壞。

l          參照維護手冊檢查碳刷長度是否可以回用

l          檢查碳刷和換向器環(huán)是否有損壞、磨損和腐蝕。

康明斯啟動馬達電磁閥開關

l          1、用萬用表電阻檔檢測馬達端子1和3之間電阻。

l          2、用萬用表電阻檔檢測馬達端子1和4之間電阻。

l          3、用萬用表電阻檔檢測馬達端子4與機殼之間電阻   (應斷路)。

l          4、檢查通斷電時電磁閥吸合與分離情況。

康明斯啟動馬達發(fā)動機控制電路圖

齒輪/止推墊圈間隙和機架調整

l          止推墊圈間隙的調整精確度要求很高。調整不當則可能出現馬達不工作或馬達在齒輪與飛輪嚙合前開始轉動。

l          用塞規(guī)調整止推墊圈間隙，調整方法參考各種馬達的服務手冊。

l          用一較大的塞規(guī)調整以保證齒輪完全嚙合前電磁閥主接觸器沒有閉合。

l          盡管不是必需的但還是建議用絕緣表檢查內部元件對地的絕緣性。