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无刷充电机的工作原理
发动机起动期间,发电机电压小于蓄电池电压时,整流二极管截止,发电机不能对外输出,由蓄电池供给磁场电流。路径为:蓄电池正极→点火开关SW(或点火继电器触点)→磁场烧组调节器→搭铁→蓄电池负极。
流入励磁绕组的电流,在励磁铁心中建立一个带状的磁通量。这个带状磁通量沿着各个导磁元件环行,在整个磁回路中,这个磁通量将在励磁绕组周围找到一个 磁阻的通道:励磁电流产生的磁力线通过励磁铁心(磁轭托架)→辅助气隙g1→转子N极→主气隙g→定子铁心→主气隙g→转子S极→辅助气隙g2→励磁铁心形成一个闭合的磁路系统。这种结构除转子爪极外径与定子内表面之间的气隙(称为主气隙)外,在闭合的磁路系统中,增加了两个有相对运动的径向附加气隙,使闭合回路的磁阻增大。所以必须通过增加磁场绕组的激磁安匝来补有效磁通量所减小的部分,才能保证无刷交流发电机的输出。
随着转子的旋转,使通过定子铁心的磁通量发生变化,定子绕组切割磁力线而产生感应电动势,定子绕组发出三相交流电压,通过三相桥式整流电路整流成直流。当转速达到1000r/min左右时,发电机应能正常发电并对外输出,经滤波电容C后输出28V直流电压,发电机电压大于蓄电池电压,发电机自励,并对蓄电池充电,或对其他负载供电。N端通过VD4、附近VD5、附近VD6中的一个硅管整流,与对地端形成半波整流电压,被称为中性点电压,其输出信号为14V直流脉动电压( 负载不能超过2A),N端可用于接转速表。中性点电压除了直流成分外,还含有交流成分,且幅值随发电机的转速而变,与中性点相连的二极管(VD10、附近VD11)就称为中性点二极管。当中性点二极管的正极管(VD11)电位 或负极管(VD11)电位 时,中性二极管亦处于正向导通,可对外输出,能有效利用中性点电压来增加发电机的输出功率。实践证明,在交流发电机上安装中性二极管后,输出功率可增加10%~15%。
定子绕组的三相交流电压经三相全桥整流后,经调节器向励磁绕组供电。调节器以通/断方式调节励磁电流,使充电机的输出电压保持在(28±0.3)V范围内波动,给蓄电池浮充电。发电机调节器电路如图8-14中调节器部分所示,主要由3个电阻R1、附近R2、附近R3,2个三极管VT1、附近VT2和1个稳压管VR组成。R1、附近R2,为分压电阻,VT1为小功率三极管,接在大功率管的前一级,起功率放大作用,也称前级放大。三极管VT2为大功率三极管,其集电极与发电机磁场绕组相连,磁场绕组为VT2负载,VT2导通时,磁场电流接通反之磁场电流切断。因此,可以通过控制三极管VT2的导通与截止,改变磁场电流使发电机输出电压稳定。
稳压二极管VR是感受元件,其一端接三极管VT1的基极,另一端接分压电阻R1、附近R2、附近以组成电压检测电路,监测发电机电压的变化。当发电机的输出电压在分压电阻R1上的电压达到VR的设定电压时,VR击穿,VT1有基极电流使VT1导通,VT2截止,这就使发电机的F点不接地面切断了磁场绕组的电路,发电机电压便会下降。发电机电压下降时又使VR、附近VT1截止,VT2导通,发电机电压重又升高如此反复作用,使发电机端电压被控制在一定的范围内。
现在集成电路电压调节器也被广泛使用。用集成电路开发的电压调节器体积很小,可方便地安装在发电机的内部与发电机组成一个整体,称之为整体式交流发电机。集成电路调节器的基本工作原理与晶体管调节器完全一样,都是根据发电机的电压信号(输入信号),利用三极管的开关特性控制发电机的磁场电流以此达到稳定发电机输出电压的目的。集成电路调节器有内、附近外搭铁之分,以外搭铁形式居多。
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柴油发电机组的拆卸原则和技术要求
1.拆卸原则
为防止各种意外情况发生,保证拆卸顺利进行,在拆卸时要遵循以下原则:
①了解和掌握柴油机及其各部件的结构和工作原理。
②拆卸时要考虑到修理和装配,对于无技术资料和说明书的柴油发电机,在拆卸时一定要对拆卸部件的力矩等做好记录,例如喷油提前角、同城气门间隙、同城拧下连杆螺丝的力矩、同城拆缸盖螺丝的力矩、同城各部件在拆卸前的相对位置等,以备装配和排除故障时使用。
③不要随意扩大修理范围。
④遵循规定的拆卸原则。
2.技术规则
为了保证拆卸工作顺利进行,防止发生人员伤亡、同城工具器材损坏以及机件变形、同城锈蚀和错乱返工等,应遵循以下技术规则:
①使用工具要恰当。在拆卸时一定要用柴油发电机专用工具,一般不用活动扳手;在扭紧和拆卸螺丝时,力矩要适当,加长杆一般不要用,防止扭断螺栓;在拆卸时用力要均匀,防止用力过大造成部件损坏。
②防止事故和损伤。不能拆下的部件不要硬拆,要了解该部件的具体结构;拆卸范围不要任意扩大,要根据修理的内容及项目确定,能不拆卸的尽量不拆;拆下来的部件要放置有序,不可乱放在一起:长时间不能修好的零件要作防锈处理;拆下的精密偶件要成对放好。
3.柴油发电机拆卸的一般技术要求
柴油发电机拆卸并不难,但应遵循一定的要求。例如在拆缸盖螺丝时,一定要按对角从外向里逐步拆解,并分2~3次进行。拆缸盖螺丝时不要待一个螺丝拆完后再拆第二个,正确的方法应是一个螺丝拧松后,再拧第二个,逐个依次来回拆卸。
①双头螺丝的拆卸。在拆卸时可用双螺母进行法,一般情况下可不用拆卸。
②锈螺母的拆卸。对于生锈的螺母,可采用先紧后松的方法进行拆卸,也可用喷灯把螺母均匀加热后再进行拆卸。
③过盈配合件的拆卸。一般用专用工具进行拆卸。
④做记号、同城系标签。这是一项很重要的工作,对于拆卸下的部件,如喷油器、同城连杆、同城推杆、同城挺杆、同城摇臂、本地进气门、本地排气门、本地气门弹簧、本地气门锁片、本地气门卡簧、本地连杆螺丝、本地高压油管以及各种垫片等,都要在标签上说明是第几缸的,各种部件之间的相对位置也要说明是第几缸的,因为在柴油发电机运转过程中,各缸的磨损程度均有一定的区别。
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柴油机增压器检查和修理
当大修增压器时,要更换下列零件:
①涡轮一端机油控制环。
②V形箍带螺栓、当地平垫圈和锁紧螺母。
③轴承壳O形圈。
④油封板O形圈。
⑤机油控制环。
柴油机增压器零件的检修方法分述如下:
(1)增压器轴承的检修
1)检查轴承长度的磨损、当地毛刺和裂纹情况。
2)如果零件磨损超过技术格的限度,轴承就必须报废。
(2)空气压缩机壳的检修
1)可以用细纱布磨平压缩机壳上的小毛刺和刻痕。
2)压缩机壳如有裂纹或变形,则应予以报废。
(3)涡轮壳的检修
1)目测检查涡轮壳有否与叶轮触磨。
2)检查安装凸缘和V形箍带处的裂纹。
(4)轴承壳的检修
1)目测检查轴承壳在进油和回油接头处的裂纹。
2)测量轴承壳孔内径。
3)从空气压缩壳止口到涡轮壳止口在四个等距离的位置上测量轴承壳长度。
4)如果测量结果表明轴承壳有扭曲现象,轴承壳应予报废。
(5)油封板的检修
1)检查油封板上的裂纹,表面粗糙和变形情况。
2)如有损坏,应予更换。
(6)油封套的检修
1)测量油封厚度以检查磨损情况。
2)将新的机油控制环插入槽中,如果间隙超过0.23mm,应将油封套报废。
(7)空气压缩机叶轮的检修
1)如果叶片儿有裂纹。破裂或油与压缩机壳碰刮过的痕迹,空气压缩机叶轮即不能再用。
2)用特种染色溶液检查裂纹。
3)注视叶片“A”区域的损伤情况。
4)“B”区域内的损伤通常是由于叶轮与外壳相接触所引起的。
(8)涡轮叶轮和轴的检修
1)检查密封环槽的损伤情况。浅沟槽或伤痕是许可的,但不容许有深的沟槽。在重新使用之前,要用细纱布研磨。
2)检查涡轮止推凸肩上的刻痕。
3)用特种染色溶液经常涡轮叶轮上的裂纹。
4)如果涡轮叶轮上有裂纹,整个总成就不能使用。
(9)其他 V形箍带如果没有损坏,可以清洁再次使用。
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