IFC6型發(fā)電機(jī)故障淺析0912.doc

1FC6型發(fā)電機(jī)故障淺析一、前言現(xiàn)鐵路空調(diào)客車發(fā)電車一般采用1FC6、1FC5兩種型號(hào)的發(fā)電機(jī)組，兩種發(fā)電機(jī)組額定輸出功率均可達(dá)到300KVA，且在控制原理上基本接近，只是1FC5型發(fā)電機(jī)在進(jìn)行電壓取樣時(shí)采用的是三相取樣，而1FC6型發(fā)電機(jī)采用的是二相取樣。本文以1FC6型發(fā)電機(jī)為例，對(duì)該型發(fā)電機(jī)的原理、一般故障原因及處理方式進(jìn)行了研討。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)及故障處理具有一定的指導(dǎo)意義。二、概述本文共分二大部分1、IFC6型發(fā)電機(jī)原理：主要包括IFC6發(fā)電特點(diǎn)及原理簡(jiǎn)介2、IFC6型發(fā)電機(jī)常見故障分析及處理措施：主要包括不發(fā)電、發(fā)電超高、機(jī)械故障三、IFC6型發(fā)電機(jī)故障淺析（一）、IFC6型發(fā)電機(jī)原理1、型號(hào)發(fā)電車用發(fā)電機(jī)全型號(hào)代碼為：1FC6356-4LA4，該發(fā)電機(jī)為西門子公司技術(shù)。2、機(jī)組發(fā)電特點(diǎn)及原理簡(jiǎn)介IFC6型發(fā)電機(jī)采用了先進(jìn)的無(wú)刷相復(fù)勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)。其主要特點(diǎn)及工作原理為：2.1相復(fù)勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)2.1.1當(dāng)機(jī)組啟動(dòng)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子部分由于剩磁原因存在剩磁電壓，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)后，剩磁與定子線圈產(chǎn)生切割，從而在定子線圈產(chǎn)生電壓，（若剩磁較小時(shí)，采用24V蓄電池對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行充電勵(lì)磁）。定子線圈產(chǎn)生的電壓又進(jìn)一步提升轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁電壓，最終在電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)，發(fā)電機(jī)建立起空載電壓（按現(xiàn)有要求為400V，50Hz）。2.1.2當(dāng)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)向外輸出電流時(shí)，經(jīng)過機(jī)組內(nèi)部的互感器變壓器T6，在勵(lì)磁回路電壓中疊加一個(gè)電壓分量，該分量與流過互感器的主電流成比例關(guān)系，即電流越大，電壓分量越高，提高勵(lì)磁電壓，從而滿足在負(fù)荷輸出情況下，勵(lì)磁電壓隨輸出電流的變化而變化，最終保持發(fā)電機(jī)組在電壓恒定情況下輸出電流。2.1.3發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)均采用直流勵(lì)磁，由定子繞組及互感器提供的交流電壓經(jīng)過、限壓元件三相整流橋變成直流電壓提供給轉(zhuǎn)子勵(lì)磁。2.2勵(lì)磁控制系統(tǒng)以上是發(fā)電車相復(fù)勵(lì)系統(tǒng)的運(yùn)行原理簡(jiǎn)介。該系統(tǒng)如果各元件都能夠按照設(shè)計(jì)要求采用，那么完全可以達(dá)到自勵(lì)自控；但是在實(shí)際上，由于元件的采用不可能單獨(dú)設(shè)計(jì)，要采用標(biāo)準(zhǔn)通用元件，以及對(duì)現(xiàn)場(chǎng)有利條件，勵(lì)磁電壓在設(shè)計(jì)上都要高于勵(lì)磁系統(tǒng)實(shí)際需要電壓，那么，在勵(lì)磁系統(tǒng)中就要加裝勵(lì)磁控制系統(tǒng)，將多余的勵(lì)磁電壓分離除去。勵(lì)磁控制系統(tǒng)由控制板、分壓模塊組成。控制板對(duì)定子線圈輸出交流電壓進(jìn)行采集，并與設(shè)定電壓比較，輸出信號(hào)給分壓模塊的可控硅，可控硅根據(jù)控制板提供的信號(hào)導(dǎo)通或切斷，從而降低勵(lì)磁電壓，使定子線圈輸出電壓保證在額定電壓要求范圍內(nèi)。2.3無(wú)刷系統(tǒng)有刷發(fā)電機(jī)在經(jīng)過勵(lì)磁控制系統(tǒng)整定后的直流電壓，需要通過電刷滑環(huán)與轉(zhuǎn)子連接，將勵(lì)磁電壓提供給轉(zhuǎn)子繞組，若電機(jī)輸出電流高，那么相應(yīng)的勵(lì)磁電壓也要升高，此時(shí)對(duì)電刷及滑環(huán)的接觸要求也會(huì)增高，接觸面必須導(dǎo)電良好，否則接觸電阻過大的話對(duì)勵(lì)磁效果產(chǎn)生極大的影響。無(wú)刷系統(tǒng)主要有勵(lì)磁機(jī)、轉(zhuǎn)子勵(lì)磁副線圈、旋轉(zhuǎn)整流模塊、轉(zhuǎn)子主勵(lì)磁線圈組成。勵(lì)磁機(jī)定子為固定設(shè)置，由主勵(lì)磁系統(tǒng)提供的直流電壓通入，形成固定的磁場(chǎng)。轉(zhuǎn)子上的勵(lì)磁副線圈在其中轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生切割電壓，形成交流電，該交流電壓經(jīng)過同軸設(shè)置的旋轉(zhuǎn)整流模塊再次整定為直流電壓，提供給轉(zhuǎn)子主勵(lì)磁線圈，由主勵(lì)磁線圈旋轉(zhuǎn)切割定子主線圈產(chǎn)生輸出電壓。由上述避免了該類問題的發(fā)生，旋轉(zhuǎn)部分與固定部分無(wú)機(jī)械的電力連接，避免了滑動(dòng)接觸產(chǎn)生的阻抗問題。（二）發(fā)電機(jī)組故障分析及處理1、發(fā)電電壓低或不發(fā)電發(fā)電機(jī)電壓低或不發(fā)電主要原因是勵(lì)磁不良造成的，一是控制系統(tǒng)設(shè)定及控制信號(hào)錯(cuò)誤，二是元件損壞。1.1檢查控制屏電壓整定旋鈕是否有短路等問題?？梢詫VR控制板上第三開關(guān)向上撥動(dòng)（設(shè)定為內(nèi)調(diào)），觀察電壓并調(diào)動(dòng)AVR板上電位器U。如可調(diào)并正常則為外附整定回路故障，可在電機(jī)接線盒內(nèi)測(cè)量207/208線阻值，應(yīng)隨著電位器轉(zhuǎn)動(dòng)升高或降低，并且阻值變化均勻。1.2斷開可控硅陽(yáng)極啟動(dòng)機(jī)組（G極），如電壓為420V以上則說(shuō)明可控硅擊穿。1.3如仍為故障則檢查靜止整流模塊輸出電壓或檢查空載勵(lì)磁電壓（15-18V），必要時(shí)更換整個(gè)彎板。1.4更換彎板仍存在故障則檢查旋轉(zhuǎn)模塊，首先檢查壓敏電阻，可卸下壓敏電阻接線螺絲并在銅圈與電阻間墊一張紙，啟動(dòng)機(jī)組若電壓正常則壓敏電阻燒損（壓敏電阻燒損一般常見于經(jīng)常帶有大負(fù)載送、斷電情況）。1.5檢查旋轉(zhuǎn)整流模塊，必要時(shí)更換檢查。1.6檢查勵(lì)磁機(jī)電阻及絕緣，背包內(nèi)變壓器、電抗器及接線。1.7在空載狀態(tài)下測(cè)量發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓，該電壓一般不得超過18V，若超過，則說(shuō)明勵(lì)磁轉(zhuǎn)子回路出現(xiàn)電能流失，主要是線圈及元件短路。2、發(fā)電機(jī)電壓高發(fā)電機(jī)電壓輸出高，主要是控制元件及控制信號(hào)問題2.1檢查控制屏電壓整定旋鈕是否有斷線等問題。可以將AVR控制板上第三開關(guān)向上撥動(dòng)（設(shè)定為內(nèi)調(diào)），觀察電壓并跳動(dòng)AVR板上電位器U。如可調(diào)并正常則為外附整定回路故障。2.2檢查背包內(nèi)變壓器、電抗器及接線。最主要需要檢查電抗器電隙，該電隙增加則系統(tǒng)電壓升高，可通過增加或減少墊板來(lái)調(diào)整。2.3更換檢查可控硅、AVR板。注意檢查彎板上可調(diào)電阻（綠色）接線是否有斷線，可控硅控制極接線，各接插件。2.4在負(fù)載狀態(tài)下電壓逐漸降低則檢查更換可控硅、AVR板；同時(shí)應(yīng)檢查勵(lì)磁開關(guān)及勵(lì)磁二極管是否處于短路導(dǎo)通狀態(tài)。3、機(jī)械故障發(fā)電機(jī)運(yùn)用中常見的機(jī)械故障為軸承故障。在軸承發(fā)生故障初期，機(jī)組運(yùn)行沒有明顯的變化，機(jī)組外部運(yùn)行聲響沒有異常，但是故障軸承的溫度偏高。當(dāng)故障進(jìn)一步惡化時(shí)，軸承油脂會(huì)由于高溫產(chǎn)生濃重的煙霧及刺鼻的氣味，同時(shí)油脂由于液化從軸承座間隙伸出并被轉(zhuǎn)子甩出，嚴(yán)重的會(huì)產(chǎn)生咬軸卡死使機(jī)組突然停機(jī)且無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)。軸承的早期故障一般會(huì)出現(xiàn)輕微異響、溫度升高現(xiàn)象，此種故障可以在運(yùn)行中采取如下方法早期發(fā)現(xiàn)：3.1監(jiān)聽機(jī)組異常聲響的最佳實(shí)際是機(jī)組啟動(dòng)或停機(jī)的時(shí)刻，在機(jī)組啟動(dòng)或停機(jī)時(shí)，必須有人在機(jī)房監(jiān)聽，若機(jī)組軸承有故障，則在機(jī)組啟停機(jī)瞬間有效