康明斯柴油发动机、柴油发电机组用充电电机原理与维修技术资料

康明斯柴油发动机、柴油发电机组用充电电机原理与维修技术资料

康明斯充电发电机原理

l          1、转子是磁场线圈，定子是输出线圈。

l          2、通过调节磁场线圈中电流大小来改变磁场的强弱进而控制发电机输出电压。

l          3、励磁电流切断后励磁磁场只剩下很小的剩磁。

l          4、励磁电流来自发电机外（如蓄电池）的励磁方法称为它励。

l          5、励磁电流来自发电机自身的励磁方法称为自励。

康明斯三相发电机原理

l          三相电流产生的原理与单相电流一样可以通过旋转运动产生。

l          三相系统中三个相同的独立线圈即A、B、C被相互120°排列。

l          三相电压的大小和频率一样，相位相差120°。

康明斯三相发电机接线

本来三相发电机需要六根输出线，但是采用“星型”或者“三角型”接法则可以减少输出线数。

“星型接法”                     

I=Ip 

U=Up √3

“三角型接法”                        

I= Ip√3                

U=Up

l          注：I线电流，Ip相电流；U线电压，U p相电压

康明斯充电发电机整流(交流变直流)

整流是利用晶体二极管的正向导通反向截止的特性来实现的。整流类型有：1、单相半波整流  2、单相桥式整流 3、三相全波整流

康明斯充电发电机励磁磁场和电压调节

l          发电机是产生电动势(电压)的机器，电压调节器是通过控制转子磁场来限制发电机输出电压的元件。

l          一线系统充电机在发动机起动阶段是利用转子的剩磁产生电压。

康明斯充电发电机一线系统充电机接线端子图

l          三线系统充电机在发动机起动阶段转子磁场是利用外部电源通过调压器№1端子进入转子线圈而产生的。这样可以降低发电机发电始点转速

康明斯充电发电机三线系统充电机接线端子图

康明斯充电发电机充电机外部接线图

康明斯发动机电气系统（充电机电气原理图）

康明斯充电发电机励磁磁场和电压调节

l          随着转速升高，整流二极管三组件获得的电压升高而提供励磁电流。当充电机输出电压大于蓄电池电压时，充电机开始给蓄电池充电。如果充电系统安装了指示灯，整流二极管三组件获得的电压等于指示灯另一端电压时，指示灯熄灭。

l          当输出电压低于调压器设定电压时，调压器接通励磁电流，让充电机在一定转速、温度和系统电压等条件下产生尽可能高的电压。

l          当输出电压高于设定电压时，调压器切断励磁电流，励磁磁场减弱而输出电压降低。

l          调压器感应输出电压降到一定值时重新接通励磁电流，让磁场增强而输出电压升高。因为调压器这种开关动作很快，可以保持输出电压与调压器设定一致。

l          如果系统带负载，输出电压降到调压器设定以下，调压器增大励磁电流可到最大值。

康明斯充电发电机充电系统与调压器原理图

康明斯充电发电机充电系统与调压器电路图

康明斯充电发电机充电发电机工作原理

l          晶体管TR1和TR3通过R5连接到蓄电池；从而使晶体管导通。同样R2和R3通过电源调整片连接到蓄电池。由于有R2，R3，R5和TR1和TR3，所以蓄电池的反充电流很小。

l          利用转子剩磁，使发电机运转时定子产生初始电压。整流二极管将交流转变成直流，通过BAT端子输出。转速增加后，将输出充电电流。

l          定子提供的励磁电流通过二极管门电路，励磁线圈，TR1和二极管直流桥返回定子线圈。

l          当转速和电压升高时，R2和R3分压电压升高，迫使稳压管D1导通；晶体管TR2使TR1和TR3关闭。当TR1关闭后，励磁电流和输出电压减小，使D1和TR2关闭。

l          C1平波电容，D2防止TR1截至时励磁线圈反向过电压。

康明斯充电发电机充电机部件组成

康明斯充电发电机充电机故障检查

l          初始检查：对损坏的充电机，首先应查看是否存在机械损坏，是否有误操作的迹象。特别注意查看是否存在不是保修范围的机械损坏、壳体裂纹或其他损坏，并应估计修理费用是否会过高。

l          经慎重考虑后方可作台架试验：是否安全？壳体和轴承是否情况良好并经得住运转试验？

康明斯充电发电机充电机定子检查

l          先查看是否有烧损痕迹。如果外表颜色均匀一致，那么继续进行电气检查。

l          用万用表检查定子端子与磁芯迭片之间的电阻，如果是通路则表示定子线圈接地应更换定子。

l          如果以上正常，但不能产生15安培以内的额定输出电流，表明定子线圈内部短路或断路，更换线圈。

康明斯充电发电机充电机转子检查

l          用万用表检测励磁线圈电阻。

l          检测滑环之间电阻值并与维护手册的规定值比较。

l          检查滑环与轴和支架之间的绝缘性，如果通路则表明励磁线圈接地。

l          如果励磁线圈电阻超过规定值或接地，更换转子。

检测康明斯充电发电机励磁整流二极管三组件

l          先拆下整流二极管三组件，用万用表的二极管检测档检测二极管。

l          1、用万用表正表笔接调压端(一端子)，负表笔分别接整流桥端(三端子)，三读数都应是通路。

l          2、用万用表负表笔接调压端(一端子)，正表笔分别接整流桥端(三端子)，三读数都应是断路。

康明斯充电发电机检测整流桥

l          用万用表的二极管检测档检测每一个二极管。

l          1、万用表负表笔接散热器体，正表笔分别接整流桥端(三端子)，三读数应相同为通路或短路。

l          2、万用表正表笔接散热器提，负表笔分别接整流桥端(三端子)，三读数应相同是通路或断路。但与1的情况相反。

康明斯充电发电机充电机调压器检测

l          如果故障为过充或欠充则可能是调压器故障。

l          可采用如图接线进行测试。电源为2安培0～30伏。(以24伏调压器为例) 

l          逐步增加电压，当电压到28伏，电路断。

l          如果不是这样，调压器发生故障并应更换。

康明斯充电发电机充电机碳刷与滑环检查

l          检查碳刷与滑环是否有损坏、磨损和腐蚀。

l          参照维护手册检查碳刷长度确认是否可回用。并检查碳刷弹簧是否有效。

l          有些滑环可以加工，但要注意滑环与轴的同心度很小。

l          滑环一般可以拔出更换。

l          所有检查请参照维护手册。

康明斯柴油发动机、柴油发电机组用起动机、启动马达原理与维修技术资料

康明斯启动马达基本理论

l          通电的导体周围产生磁场，其方向和强度决定于电流的方向和大小。

l          把通电的导体放于马蹄型磁铁中，那里就存在两个分离的磁场。

l          两个磁场相互叠加，导致导体一侧磁场强而另一侧磁场弱，迫使导体从磁场强度强到磁场强度弱的方向运动。

简易康明斯启动马达原理

l          把电路环线置于两磁极中。电流流向：蓄电池正→磁极线圈→ 碳刷→ 换向器→电路环线 → 换向器→碳刷 →蓄电池负    

l          通电产生旋转磁场，电路环线每转半圈改变一次电流方向，以保证旋转磁场方向不变。

康明斯启动马达电路接线简图

康明斯启动马达工作原理(工作状态)

l          当起动开关闭合时,电路流经电磁阀吸入线圈和保持线圈、磁场线圈和转子线圈。

l          在吸入线圈和保持线圈磁力作用下，柱塞被吸入电磁阀而移动转换杆，啮合马达齿轮和飞轮齿轮。

l          同时B和M两触点闭合，大电流通过磁场线圈和转子线圈，转子带动发动机旋转。

康明斯启动马达工作原理(停止状态)

l          当发动机起动并转速增大时，驱动轴的超越机构弹出马达齿轮以防发动机倒拖起动马达。

l          当起动开关断开时，电流瞬间(从M点到S点到电池负)流过吸入线圈和保持线圈.

l          两线圈磁力现反相互抵消，在无磁力情况下，柱塞弹簧断开接触点B和M，并分离马达齿轮。

康明斯启动马达零部件组成

l          外壳和磁场线圈、转子和换向环、马达驱动机构、电磁接触器和切换杆、碳刷

l          1、转子轴   2、转子线圈   3、转子磁芯   4、换向器  5、磁极靴   6、磁场线圈   7、碳刷   8、碳刷架

康明斯启动马达故障初始检查

l          首先查看马达上是否有机械损坏，以及误操作的迹象。

l          马达磨齿故障，如果不是安装调整不正确那么就是操作者在正在运转的发动机上开启马达或在飞轮损坏的发动机上安装新马达造成的。

l          蓄电池充电不足马达长时间运转会过热损坏起动马达。

l          查看是否存在不是保修范围的机械损坏，并估计修理费用是否会过高

检查机架和励磁线圈组成

l          用万用表电阻档进行电阻检测：

l          1、通路：励磁线圈端子与绝缘刷之间应是通路。

l          2、绝缘：励磁线圈与机架之间应是断路（没有接地）。

l          如果1断路或2接地则应更换马达。

检查康明斯启动马达转子和换向器环

l          1、用电机转子测试仪检测转子是否存在内部短路。

l          2、用万用表电阻档检测换向器轮缘与轴之间是否通路(接地)

l          3、查看换向器与转子连接是否良好，是否有烧蚀。

l          如果有短路、接地或烧蚀现象，则更换转子。

l          换向器环可以车削加工以使表面平整。

康明斯启动马达驱动机构、碳刷和换向器

l          参照维护手册检查马达驱动机构，特别检查驱动齿轮上的齿是否损坏。

l          参照维护手册检查碳刷长度是否可以回用

l          检查碳刷和换向器环是否有损坏、磨损和腐蚀。

康明斯启动马达电磁阀开关

l          1、用万用表电阻档检测马达端子1和3之间电阻。

l          2、用万用表电阻档检测马达端子1和4之间电阻。

l          3、用万用表电阻档检测马达端子4与机壳之间电阻   (应断路)。

l          4、检查通断电时电磁阀吸合与分离情况。

康明斯启动马达发动机控制电路图

齿轮/止推垫圈间隙和机架调整

l          止推垫圈间隙的调整精确度要求很高。调整不当则可能出现马达不工作或马达在齿轮与飞轮啮合前开始转动。

l          用塞规调整止推垫圈间隙，调整方法参考各种马达的服务手册。

l          用一较大的塞规调整以保证齿轮完全啮合前电磁阀主接触器没有闭合。

l          尽管不是必需的但还是建议用绝缘表检查内部元件对地的绝缘性。