中職教育二年級(jí)上學(xué)期 發(fā)電機(jī)故障檢修

發(fā)電機(jī)故障檢修任務(wù)目標(biāo)能講出發(fā)電機(jī)的作用、組成和工作原理1會(huì)對(duì)發(fā)電機(jī)故障進(jìn)行基本檢查2會(huì)檢修充電系統(tǒng)故障3蓄電池的電能是有限的，不可能滿(mǎn)足汽車(chē)連續(xù)供電的要求，汽車(chē)上必須配備充電系統(tǒng)，既要給蓄電池充電，又要給車(chē)載電器供電。普通的充電系統(tǒng)依靠發(fā)電機(jī)提供電能，滿(mǎn)足蓄電池和車(chē)載電器的需要。而現(xiàn)代汽車(chē)上使用的智能充電系統(tǒng)則可以根據(jù)蓄電池的狀態(tài)和發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況對(duì)發(fā)電機(jī)的輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，既減少了發(fā)動(dòng)機(jī)的能量損耗，又能夠滿(mǎn)足車(chē)輛各系統(tǒng)在不同狀態(tài)下的電能需求。下面我們學(xué)習(xí)發(fā)電機(jī)的作用。發(fā)電機(jī)是汽車(chē)充電系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，其作用是產(chǎn)生電能并輸送給蓄電池和車(chē)載電器。發(fā)電機(jī)的動(dòng)力來(lái)自于發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸，它將發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能。發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的是交流電，但大多數(shù)車(chē)載用電設(shè)備需要的是直流電。因此，發(fā)電機(jī)需要用一個(gè)二極管整流器將交流電轉(zhuǎn)換成直流電，這種發(fā)電機(jī)通常被稱(chēng)作交流發(fā)電機(jī)。緊接著我們學(xué)習(xí)發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)組成。交流發(fā)電機(jī)就是利用電磁感應(yīng)原理把發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽虼似鋬?nèi)部必須有磁場(chǎng)。發(fā)電機(jī)有四個(gè)主要部件：轉(zhuǎn)子、定子、碳刷和整流器。轉(zhuǎn)子是發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分，它包括兩個(gè)帶有交錯(cuò)爪臂的極件（爪極）勵(lì)磁繞組、轉(zhuǎn)子軸、碳刷和兩個(gè)銅滑環(huán)。爪臂安裝在勵(lì)磁繞組及轉(zhuǎn)子軸的外部，鐵芯、勵(lì)磁繞組及極件則安裝在轉(zhuǎn)子軸上。鐵芯與勵(lì)磁繞組形成一個(gè)強(qiáng)磁場(chǎng)。當(dāng)電流流過(guò)勵(lì)磁繞組時(shí)，安裝在鐵芯兩邊的極件上的爪臂在N極與S極之間變化極性。轉(zhuǎn)子的回路是圍繞轉(zhuǎn)子軸且終止于軸端銅滑環(huán)的勵(lì)磁繞組末端的導(dǎo)線(xiàn)。這些滑環(huán)與軸絕緣,并且每一根導(dǎo)線(xiàn)只接觸一個(gè)環(huán),位于滑環(huán)上的碳刷提供勵(lì)磁繞組電流回路。碳刷的作用就是給轉(zhuǎn)子的線(xiàn)圈提供勵(lì)磁電流。為了讓轉(zhuǎn)子產(chǎn)生磁場(chǎng)，必須向轉(zhuǎn)子的線(xiàn)圈輸入勵(lì)磁電流。只有具有換向器或者滑環(huán)的電機(jī)內(nèi)才有碳刷,普通的交流異步發(fā)電機(jī)則沒(méi)有滑環(huán)和碳刷。碳刷是易磨損件，應(yīng)定期檢查其磨損情況，如果磨損量超出標(biāo)準(zhǔn)范圍應(yīng)及時(shí)更換。定子是發(fā)電機(jī)中的固定部分，它包括一個(gè)定子支架和三個(gè)定子繞組。轉(zhuǎn)子是在定子支架中自由旋轉(zhuǎn)的。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，其極件上的爪臂在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中變換極性，使得定子繞組處于一個(gè)變化的磁場(chǎng)中，從而在定子繞組中發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生電流。整流器一般安放在發(fā)動(dòng)機(jī)后端蓋內(nèi)，它的三個(gè)接線(xiàn)端分別與定子繞組相連接。整流器是由六只硅二極管組成的三相橋式整流電路，其作用是將三相定子繞組產(chǎn)生的交流電變成直流電。交流發(fā)電機(jī)定子的三相繞組中，感應(yīng)產(chǎn)生的是交流電，交流電是經(jīng)過(guò)整流器整流后變成直流電的。電壓調(diào)節(jié)器（簡(jiǎn)稱(chēng)調(diào)節(jié)器)一般安裝在發(fā)電機(jī)上，其作用就是限制輸出電壓超過(guò)極限。發(fā)動(dòng)機(jī)在中低速運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)可以提供電能。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)電機(jī)的最大輸出就要受到限制，否則過(guò)高的電壓會(huì)導(dǎo)致電氣元件的損壞，甚至引發(fā)電氣線(xiàn)路火災(zāi)。下面我們學(xué)習(xí)發(fā)電機(jī)的工作原理，系統(tǒng)原理是根據(jù)電磁感應(yīng)理論，即當(dāng)導(dǎo)體在垂直于磁場(chǎng)的方向上做切割磁力線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體的兩端就會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。如果導(dǎo)體處于閉合回路中，則電路中會(huì)有電流通過(guò)。汽車(chē)發(fā)電機(jī)的發(fā)電原理為勵(lì)磁電流通過(guò)碳刷和滑環(huán)將直流電壓作用于勵(lì)磁繞組的兩端時(shí)，在其周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)，使轉(zhuǎn)子軸上的兩個(gè)爪極被磁化，一個(gè)是N極，一個(gè)是S極。轉(zhuǎn)子爪極的磁力線(xiàn)從轉(zhuǎn)子的N極出發(fā)，穿過(guò)轉(zhuǎn)子與定子之間很小的氣隙進(jìn)入定子鐵心，最后又經(jīng)過(guò)空氣隙回到相鄰的S極，并通過(guò)磁輒構(gòu)成了磁回路。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于定子繞組與磁力線(xiàn)有相對(duì)的切割運(yùn)動(dòng),所以在三相繞組中就會(huì)產(chǎn)生頻率相同、幅值相等、相位間隔120°的電動(dòng)勢(shì)。整理原理利用二極管具有單向?qū)ǖ奶匦?，在由二極管組成的橋式電路中，交流電都被轉(zhuǎn)換為直流電，這種二極管橋式整流電路也被稱(chēng)為全波整流電路。在三相橋式全波整流電路中，三個(gè)正二極管的正極引出線(xiàn)分別與三相繞組的首端相連。下面我們學(xué)習(xí)發(fā)電機(jī)故障的基本檢查。發(fā)電機(jī)是充電系統(tǒng)的核心部件，通過(guò)檢測(cè)發(fā)電機(jī)的好壞就可以知道充電系統(tǒng)是否充電正常。對(duì)于發(fā)電機(jī)的檢查通常采用檢測(cè)發(fā)電機(jī)輸出電壓和檢測(cè)發(fā)電機(jī)電磁場(chǎng)的方法。第一步進(jìn)行輸出電壓檢測(cè)。發(fā)電機(jī)輸出電壓檢查可以幫助維修人員診斷發(fā)電機(jī)的發(fā)電電壓是否符合標(biāo)準(zhǔn)范圍。將萬(wàn)用表設(shè)置為“DC"電壓檔；萬(wàn)用表正極連接蓄電池“+”，負(fù)極連接至蓄電池"-”；起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速至2000rpm，電壓表應(yīng)該顯示在13.5V—15.2V。如果輸出電壓太高或太低都表明發(fā)電機(jī)存在故障，應(yīng)更換發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器或發(fā)電機(jī)。第二步進(jìn)行電磁場(chǎng)檢測(cè)。在發(fā)電機(jī)處于工作狀態(tài)時(shí)，發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁線(xiàn)圈通電會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。此時(shí)，使用螺絲刀或者鐵質(zhì)工具靠近發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子端部，應(yīng)該能夠感覺(jué)到磁場(chǎng)吸引螺絲刀的力量，否則說(shuō)明發(fā)電機(jī)沒(méi)有發(fā)電，應(yīng)檢查調(diào)節(jié)器、電刷、以及轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈。當(dāng)對(duì)充電系統(tǒng)的故障進(jìn)行診斷前，應(yīng)該先檢查以下內(nèi)容:蓄電池的正負(fù)極電纜線(xiàn)與極樁是否緊固牢靠；發(fā)電機(jī)上面的接線(xiàn)是否牢靠；發(fā)電機(jī)皮帶是否松弛；發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到1500轉(zhuǎn)/分鐘后，充電指示燈是否熄滅。下面我們學(xué)習(xí)檢修充電系統(tǒng)故障。第一步觀察故障現(xiàn)象。點(diǎn)火開(kāi)關(guān)打開(kāi)，充電指示燈不亮，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，充電指示燈也不亮。檢測(cè)充電系統(tǒng)指示燈一直都不亮故障。第二步分析故障原因。充電指示燈發(fā)光二極管斷路熔斷絲燒斷使指示燈線(xiàn)路不通；指示燈或調(diào)節(jié)器電源線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)斷路或接頭松動(dòng)；蓄電池極柱上的電纜線(xiàn)頭松動(dòng)；點(diǎn)火開(kāi)關(guān)故障；發(fā)電機(jī)電刷與滑環(huán)沒(méi)有接觸調(diào)節(jié)器內(nèi)部電路故障。第三步進(jìn)行系統(tǒng)檢測(cè)。啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，然后檢查充電系統(tǒng)能否充電。將充電指示燈不亮分為充電系統(tǒng)能充電和不能充電兩種情況分別進(jìn)行排除。接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)時(shí)充電指示燈雖然不亮，但啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后，發(fā)電機(jī)發(fā)電正常，這說(shuō)明發(fā)電機(jī)充電系統(tǒng)正常，故障應(yīng)該在檢查儀表盤(pán)上的充電指示燈或其線(xiàn)路上，應(yīng)重點(diǎn)檢查指示燈是否損壞，指示燈線(xiàn)路是否斷路。當(dāng)接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)時(shí)充電指示燈不亮，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后發(fā)電機(jī)又不能發(fā)電時(shí)，應(yīng)更換發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器或發(fā)電機(jī)總成。如果充電指示燈仍然不亮,應(yīng)檢測(cè)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁線(xiàn)路是否正常,如果正常，應(yīng)檢查指示燈及其線(xiàn)路。第一步觀察故障現(xiàn)象。檢測(cè)充電系統(tǒng)指示燈一直都點(diǎn)亮故障。發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，儀表盤(pán)上的充電指示燈始終亮著，這說(shuō)明發(fā)電機(jī)出現(xiàn)了不充電或充電輸出線(xiàn)路故障。第二步分析故障原因。發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組短路；斷路或搭鐵定子繞組短路；斷路或搭鐵故障整流器故障；電刷與滑環(huán)接觸不良調(diào)節(jié)器故障；發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)帶過(guò)松而打滑發(fā)電機(jī)輸出電壓降太大。第三步進(jìn)行系統(tǒng)檢測(cè)。當(dāng)充電指示燈常亮?xí)r，說(shuō)明點(diǎn)火開(kāi)關(guān)、熔斷絲以及充電指示燈狀態(tài)良好。故障在于發(fā)電機(jī)或其輸出線(xiàn)路上。此時(shí)應(yīng)首先檢測(cè)發(fā)電機(jī)是否正常發(fā)電，然后檢測(cè)發(fā)電機(jī)電壓降。1)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并將其轉(zhuǎn)速逐漸升高，此時(shí)用萬(wàn)用表檢測(cè)發(fā)電機(jī)"B"端子與發(fā)電機(jī)殼體間電壓。2)如果萬(wàn)用表指示的電壓高于蓄電池電壓，說(shuō)明發(fā)電機(jī)發(fā)電，故障可能是發(fā)電機(jī)"B"端子與蓄電池正極的線(xiàn)路斷路。3）如果電壓為零或過(guò)低，說(shuō)明充電系統(tǒng)有故障。斷開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，檢查發(fā)電機(jī)傳動(dòng)帶的撓度是否符合規(guī)定(5~7mm)。如果傳動(dòng)帶的撓度正常，則拆下調(diào)節(jié)器接線(xiàn)端子上的導(dǎo)線(xiàn)，接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，用萬(wàn)用表檢測(cè)調(diào)節(jié)器接線(xiàn)柱上的導(dǎo)線(xiàn)電壓，如電壓為零，充電指示燈亮，說(shuō)明儀表盤(pán)與調(diào)節(jié)器之間的線(xiàn)路搭鐵，應(yīng)予檢修。4)如果發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電正常，則檢測(cè)發(fā)電機(jī)的輸出電壓降。將萬(wàn)用表打到直流電壓檔。進(jìn)行連接,然后起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并保持在2000轉(zhuǎn)/分鐘,萬(wàn)用表顯示電壓應(yīng)該在0.4V以下，否則應(yīng)檢查或更換發(fā)電機(jī)“B+”端子到蓄電池正極的電纜線(xiàn)。第一步觀察故障現(xiàn)象。接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)和發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，充電指示燈亮度不穩(wěn)定，時(shí)亮?xí)r滅。檢測(cè)充電系統(tǒng)指示燈一直時(shí)亮?xí)r滅故障。第二步分析故障原因。發(fā)電機(jī)傳動(dòng)帶松弛出現(xiàn)打滑現(xiàn)象發(fā)電機(jī)整流二極管斷路；定子繞組連接不良；發(fā)電機(jī)電刷磨損過(guò)多；調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)電壓過(guò)低；相關(guān)線(xiàn)路接觸不良。第三步進(jìn)行系統(tǒng)檢測(cè)。檢查傳動(dòng)帶的撓度是否符合規(guī)定；檢查相關(guān)線(xiàn)路連接情況，如不正常，則需檢修；檢查調(diào)節(jié)器是否失效和電刷磨損程度是否符合標(biāo)準(zhǔn)。第一步觀察故障現(xiàn)象。汽車(chē)燈泡很容易燒壞、蓄電池溫度過(guò)高且其電解液消耗過(guò)快等故障現(xiàn)象說(shuō)明發(fā)電機(jī)充電電流過(guò)大。檢測(cè)充電電流過(guò)大故障。第二步分析故障原因。發(fā)電機(jī)充電電流過(guò)大的原因往往是由于電壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)電壓過(guò)高或者是由于調(diào)節(jié)器失效造成的。第三步進(jìn)行系統(tǒng)檢測(cè)。確認(rèn)燈泡規(guī)格是否符合使用要求。確認(rèn)蓄電池使用時(shí)間，使用時(shí)間太長(zhǎng)會(huì)有硫化現(xiàn)象。檢查或更換調(diào)節(jié)器。同學(xué)們，我們簡(jiǎn)