ремонт генераторов Основы ремонта генераторов Briggs & Stratton

[Гость Adminis]

Основы ремонта генераторов Briggs & Stratton

 

1. Диоды, варисторы и конденсаторы

 

1.1. Диоды

Диоды пропускают ток только в одном направлении. Они используются для выпрямления тока в обмотках ротора. Ток, текущий в обмотках ротора, порождает магнитное поле, необходимое для работы генератора. На рисунке 1 изображен одинарный диод.

 

 

Диоды защищены варистором. Варистор пропускает ток через себя, в том случае, когда высокое напряжение может спровоцировать повреждение диода. На рисунке 2 изображен варистор.

 

 

В некоторые диодные сборки входит небольшой конденсатор. Этот конденсатор подавляет электронный шум (EMC) и его можно проверить только при помощи очень чувствительного прибора. На рисунке 3 изображен конденсатор.

 

 

На рисунке 4 изображены две стандартные диодные сборки, которые Вы можете найти в роторах синхронных генераторов. В роторе может быть одна или две диодных сборки.

 

 

1.2. Проверка диодов

Для проверки диода, установленного в роторной обмотке, необходимо отсоединить один контакт диода от обмотки. Для этого используйте мощный паяльник с тонким жалом. Отсоедините диод от варистора и конденсатора (если имеется). Подсоедините измеритель сопротивления к диоду (рисунок 5). Следуйте инструкции на измеритель.

 

 

Альтернативой служит маленькая 12 В лампа-тестер. Используя источник 12 В, соединить лампочку и диод в последовательную электрическую цепь. При включении диода в прямом направлении в цепи потечет ток и лампочка загорится. При включении диода в обратном направлении лампочка не должна гореть.

 

 

Если диод неисправен, то нужно заменить диодную сборку полностью (диод, варистор, конденсатор). Новый диод должен быть подсоединен в том же направление, что и предыдущий. Все диоды помечены серебряной или красной полоской, указывающей направление. Не забудьте проверить роторную обмотку на непрерывность, прежде чем заменять диодную сборку. Если в роторе одна диодная сборка и неисправен диод, то выходное напряжение будет равно 4-18В(остаточный магнетизм). Если в роторе две диодные сборки, то при неисправности одного диода выходное напряжение будет примерно равно 170В.

 

1.3. Проверка варисторов

Тестирование варистора не производится, поэтому при проверке диодной сборки его рекомендуется заменить.

 

1.4. Проверка конденсаторов ротора

ЕМС конденсаторы не тестируются.

 

1.5. Диодный мост

Диодные мосты используются для преобразования переменного тока в постоянный. Они применяются в цепи зарядки аккумуляторной батареи, цепи возбуждения в сварочных генераторах постоянного тока и 3-х фазных генераторах прямого возбуждения. Диодный мост, состоящий из четырех диодов и варистора, изображен на рисунках 7 и 8.

 

 

Диодный мост защищен варистором.

 

1.6. Проверка диодного моста

В соответствии с рис. 9 каждый из четырех диодов тестируется по отдельности при помощи измерителя напряжения или лампы-тестера.

 

 

2. Конденсатор цепи возбуждения

Конденсаторы используются в цепи возбуждения саморегулируемых генераторов. Конденсатор соединен с обмоткой возбуждения (рисунок 1В). Ток, который течет через конденсатор, порождает ток в обмотках ротора, который, в свою очередь, порождает магнитное поле ротора. Магнитное поле ротора индуцирует электрическое напряжение в силовых обмотках. Емкость конденсатора выбирается исходя из выходного напряжения генератора. Поэтому, при необходимости замены следует устанавливать конденсатор той же емкости.

 

 

Если конденсатор возбуждения неисправен, то генератор теряет способность поддерживать напряжение и выходное напряжение падает до 9-27В и поддерживается только остаточным магнетизмом на роторе. Если при проверке выходного напряжения есть подозрение о неполадке конденсатора, то для теста необходимо заменить конденсатор новым с таким же или большим значением номинального напряжения. Емкость тестирующего конденсатора значения не имеет. Появление выходного напряжения (160-250В) является подтверждением неисправности конденсатора.

2.1. Проверка конденсатора

 

Подсоедините измерительный прибор к клеммам конденсатора. Прибору может понадобиться до 10 секунд для снятия показаний, которые должны находиться в пределах значений, указанных на конденсаторе (рисунок 1С).

 

 

3. Проверка обмоток статора

 

Тестирование обмотки статора производится высокоточным омметром. На рисунке 4 изображена электрическая схема для генератора EP3.0. В таблице указаны значения сопротивления статора. Значения сопротивления даны при температуре 20º С, они зависят как от температуры, так и от типа омметра, данные могут расходиться с указанными в таблице до 20%.

3.1. Основная (Силовая) обмотка

Подключите омметр к одной из розеток генератора и сделайте проверку на обрыв цепи (рис. 1). Проследите за электропроводкой от розетки до предохранителя и панели генератора. В соединительном блоке статора измерьте сопротивление между черным и белым проводом (рис. 2), а затем между коричневым и голубым проводом.
Схема показывает, что фактически проводятся измерения двух частей основной(силовой) обмотки. Бесконечное или высокое сопротивление свидетельствуют о разомкнутости цепи в обмотке статора. Низкий показатель сопротивления свидетельствует о коротком замыкании между обмотками статора.

 

 

Проверьте отсутствие замыкания на корпус каждой обмотки. Сопротивление между обмотками и корпусом статора должно равняться бесконечности.
Значение сопротивления, отличное от бесконечного, свидетельствует о КЗ на корпус – необходимо заменить статор.

 

3.2. Обмотка зарядки АКБ

В некоторых генераторах есть обмотка зарядки АКБ. Способ проверки обмотки зарядки АКБ, статора и обмотки возбуждения одинаков.

 

3.3. Обмотка возбуждения

Отсоединив два серых провода от конденсатора, измерьте сопротивление обмотки возбуждения на контактах (рис. 3).
Подсоедините один щуп омметра к корпусу, а второй - к обмотке возбуждения статора. Все показания, кроме бесконечности, свидетельствуют о замыкании на корпус обмотки возбуждения статора – необходимо заменить статор.

 

 

 

 

4. Проверка обмоток ротора

Для проверки обмотки ротора один контакт диодной сборки должен быть отпаян. Для этого используйте паяльник и плоскогубцы. Провода диодной сборки и провода на роторе перекручены и спаяны при производстве. Необходимо соблюдать особую осторожность при размыкании соединения, чтобы не повредить обмотку ротора и пластиковые части диодной сборки. Как показано на рисунках 1-3, мощным паяльником с узким жалом нагрейте припой вокруг каждого соединения диодной сборки до тех пор, пока не станет возможным отсоединить отпаянные провода диодной сборки от обмотки ротора.
Осторожно отсоедините отпаянные провода обмотки ротора от диодной сборки и изолируйте их от диода, варистора и EMC конденсатора.

 

 

В соответствие с рисунком 4, подсоедините измерительный прибор к обмотке ротора, предварительно отсоединив ее от диода ротора, варистора и EMC конденсатора. Измерьте сопротивление на обмотке и проверьте КЗ на корпус ротора. Замените ротор, если проверка выявила неполадки.

 

 

 

 

5. Генераторы конденсаторного возбуждения

В электростанциях Briggs&Stratton Power Products используются саморегулируемые генераторы с конденсаторным возбуждением. Генератор состоит из ротора и статора. Ротор соединен с валом отбора мощности и вращается внутри неподвижного статора, который крепится к картеру двигателя.
Как правило, статор имеет две обмотки: обмотку возбуждения и силовую обмотку. У некоторых генераторов есть дополнительная обмотка зарядки АКБ.
Процесс возбуждения (превращение ротора в магнит) осуществляется обмоткой возбуждения. Розетки соединяются с силовой обмоткой. При вращениb магнита (ротора) внутри силовой обмотки статора, вырабатывается выходное напряжение.
Постоянный ток в роторной обмотке создает магнитное поле ротора. В обмотке возбуждения создается переменный ток, который конвертируется в постоянный ток диодом ротора. При завершении работы генератора, в роторе сохраняется небольшая часть магнетизма, которая называется остаточным магнетизмом. Конденсатор подсоединен к обмотке возбуждения. Ток, проходящий через конденсатор, индуцирует ток в обмотках ротора, определяя, таким образом, величину магнитного потока ротора и напряжение на выходе генератора.

 

5.1. Поиск неисправностей

 

Для нахождения неисправностей необходимо:

Запустить двигатель и проверить частоту вращения, при необходимости отрегулировать. Проверить выходное напряжение непосредственно в розетке. (Используя вольтметр, имейте в виду, что при неисправном генераторе напряжение может быть нулевым или очень низким).

ВНИМАНИЕ: Нулевое напряжение свидетельствует о разрыве цепи или о полной потере остаточного магнетизма в роторе.

 

 

 

 

5.2. Восстановление остаточного магнетизма

 

Проводить данную операцию только в случае нулевого напряжения на выходе электростанции и если не был найден разрыв цепи генератора и контрольной панели.
Для восстановления остаточного магнетизма нужно подать постоянный ток 12 В в силовую обмотку, подсоединив аккумулятор непосредственно к розетке. Необходимо отключить систему зажигания двигателя, отсоединив высоковольтный провод от свечи зажигания.

1. Выключить двигатель.
2. Подсоединить аккумулятор непосредственно к розетке генератора (полярность значения не имеет).
3. Прокрутить двигатель стартером. ЗАМЕЧАНИЕ: 4 полных оборота при помощи ручного стартера или примерно 3-4 секунды при помощи электрического стартера.
4. Отсоединить аккумулятор.
5. Подсоединить высоковольтный провод к свече зажигания.
6. Запустить двигатель и проверить выходное напряжение.
7. Если остаточный магнетизм восстановлен, то выходное напряжение будет 230 В.

Альтернативный способ

Если небольшая часть магнетизма сохранилась в роторе, то восстановить выходное напряжение можно, немного увеличив частоту вращения. При этом важно не превысить максимально допустимое число оборотов.

1. Запустить и прогреть двигатель.
2. Тягой управления дросселем медленно увеличить число оборотов в минуту до 3600, на 5 секунд.

3. Дать возможность двигателю восстановить обороты и снова проверить выходное напряжение в розетке.

 

6. Генераторы прямого возбуждения серии ER-R с регулятором напряжения AVR

Генераторы Sincro серии ER-R прямого возбуждения, используемые на электростанциях Briggs&Stratton Power Products, оснащены автоматическим регулятором напряжения (AVR). Генератор состоит из ротора и статора. Ротор соединен с валом отбора мощности двигателя и вращается внутри неподвижного статора, который прикреплен к картеру двигателя. Статор имеет две обмотки: обмотку возбуждения и силовую обмотку. Процесс возбуждения (превращение ротора в магнит) осуществляется обмоткой возбуждения. Розетки соединяются с силовой обмоткой. При вращение магнита (ротора) внутри силовой обмотки статора, вырабатывается выходное напряжение.
Магнитное поле ротора создается постоянным током в роторной обмотке. В обмотке возбуждения статора возникает переменный ток. Переменный ток из обмотки возбуждения попадает в обмотки ротора через регулятор напряжения и контактные кольца.
Регулятор напряжения выпрямляет переменный электрический ток в постоянный. При завершении работы генератора в роторе сохраняется небольшая часть магнетизма, которая называется остаточным магнетизмом.
Автоматический регулятор напряжения (AVR) контролирует силу тока в обмотках ротора и, следовательно, магнитный поток ротора и напряжение на выходе.

 

6.1. Регулятор напряжения

Регулятор напряжения (рис. 1) соединяется с силовой обмоткой, обмоткой возбуждения и обмоткой ротора через контактные кольца и щетки. Контролируемое напряжение силовой обмотки измеряется и сравнивается с базовым напряжением, которое устанавливается регулировочным винтом. Если контролируемое напряжение ниже базового (низкое напряжение в розетке), регулятор автоматически увеличивает ток в роторе. Если контролируемое напряжение выше рекомендуемого (высокое напряжение в розетке), регулятор уменьшает силу тока в роторе, и выходное напряжение уменьшается. Постоянный контроль над силой тока в роторе позволяет поддерживать стабильное выходное напряжение.

Корректировка регулятора напряжения

ВНИМАНИЕ: Корректировка должна производиться при включении

электростанции и со снятой крышкой генератора. Избегайте контакта с горячей выхлопной трубой и электрическими проводами. Перед тем как корректировать регулятор напряжения, убедитесь, что частота вращения двигателя в норме.

1. Запустите двигатель и дайте ему прогреться в течение нескольких минут.
2. Используйте точный вольтметр для измерения напряжения в розетке.
3. Отрегулируйте напряжение регулировочным винтом, как показано на рисунке 1, используя отвертку.

ВНИМАНИЕ: Второй винт на рисунке 1 не подвергается регулировке.

Регулировка произведена на заводе-производителе. При установке нового регулятора напряжения зафиксируйте второй винт в среднем положении и отрегулируйте напряжение, как описано выше.

 

 

6.2. Поиск неисправностей

Для нахождения неисправностей необходимо:
Запустить двигатель и проверить частоту вращения, при необходимости отрегулировать.
Проверить выходное напряжение непосредственно в розетке. (Используя вольтметр, имейте в виду, что напряжение может быть нулевым или очень низким)

ВНИМАНИЕ: Нулевое напряжение свидетельствует о разрыве цепи или о полной потери остаточного магнетизма ротора.

Запустить двигатель и измерить выходное напряжение в розетке.

 

 

 

6.3. Неисправности регулятора напряжения AVR

Неисправный регулятор напряжения подлежит замене на новый. Единственная часть регулятора напряжения, которую можно заменить отдельно, это предохранитель 3 А. Неисправность регулятора следует находить путем исключения:

1. Подать постоянный ток в обмотку ротора (смотрите ниже 6.4. пункты 1-6).
2. Измерить выходное напряжение обмотки возбуждения (200-250В)
3. Измерить напряжение основной обмотки (примерно 110-130В)

Если при тестировании, Вы получили значения напряжения указанные выше, то регулятор напряжения необходимо заменить. ОБЪЯСНЕНИЕ: Данные тесты подтверждают, что обмотка возбуждения и силовая обмотка исправны. Наличие выходного напряжения в розетке подтверждает исправность щеток, контактных колец и ротора. Следовательно, неисправен регулятор напряжения.

 

6.3. Восстановление остаточного магнетизма

Проводить данную операцию только в случае нулевого напряжения на выходе электростанции и если не был найден разрыв цепи генератора и контрольной панели.
Для восстановления остаточного магнетизма нужно подсоединить аккумулятор 12В к проводам, соединяющим AVR и набор щеток, и запустить двигатель.

ВНИМАНИЕ: Необходимо снять крышку генератора и запустить двигатель.

Убедитесь, что провода подсоединены правильно и не пытайтесь отсоединить провода при включенном двигателе.

1. Снять верхнюю крышку генератора.
2. Найти плюсовой и минусовой провод регулятора напряжения.
3. Отсоединить провода возбуждения от регулятора напряжения.
4. Подсоединить аккумулятор 12В непосредственно к плюсовому и минусовому проводам щеток.
5. Установить панель генератора для измерения выходного напряжения в розетках.
6. Запустить двигатель и измерить напряжение в розетке 230 В.
7. Если причина в остаточном магнетизме, то выходное напряжение восстановится.
8. Отсоединить аккумулятор и соединение.
9. Снова присоединить провода к обмотке возбуждения.
10. Запустить двигатель и измерить выходное напряжение.

Альтернативный способ

Если небольшая часть магнетизма сохраняется в роторе, то восстановить выходное напряжение можно, немного увеличив частоту вращения. При этом важно не превысить максимально допустимое число оборотов.

1. Запустить и прогреть двигатель.
2. Тягой управления дросселем медленно увеличить частоту вращения до 3600 мин-1, на 5 секунд.
3. Дать возможность двигателю восстановить обороты и снова проверить выходное напряжение в розетке.

 

6.4. Проверка ротора

Для проверки ротора измерьте сопротивление на контактных кольцах. Проверьте, нет ли на них задиров.

 

 

7. Асинхронные генераторы

 

Асинхронные генераторы конденсаторного возбуждения устанавливаются на некоторых электростанциях Briggs&Stratton Power Products c вертикальным коленчатым валом двигателя. Неисправности асинхронного и синхронного генератора и пути их устранения похожи. Ребра на корпусе статора предназначены для охлаждения, ротор — цельный, без обмоток и диодов. Генератор состоит из ротора и статора. Ротор соединен с валом отбора мощности двигателя и вращается внутри неподвижного статора, который прикреплен к картеру двигателя. Статор имеет две обмотки: обмотку возбуждения и силовую обмотку. Возбуждение (процесс, превращающий ротор в магнит) осуществляется обмоткой возбуждения. Розетки соединяются с силовой обмоткой. При вращении магнита (ротора), внутри силовой обмотки статора вырабатывается выходное напряжение.
При завершении работы генератора, в роторе сохраняется небольшая часть магнетизма, которая называется остаточным магнетизмом. Конденсатор подсоединен параллельно обмотке возбуждения статора. Ток, проходящий через конденсатор, индуцирует ток в обмотках ротора, который определяет силу магнитного потока ротора.

7.1. Поиск неисправностей

 

Для нахождения неисправностей асинхронного генератора нужно выполнить те же действия, что и для синхронного генератора, но необходимо помнить, что у асинхронного генератора отсутствуют обмотки ротора и диоды. Повреждение ротора может носить только механический характер (отказ подшипника), убедитесь, что ротор присоединен и вращается вместе с коленвалом двигателя.

Для нахождения неисправностей необходимо:

Запустить двигатель и проверить его частоту вращения. При необходимости отрегулировать.
Проверить выходное напряжение непосредственно в розетке. (Используя вольтметр, имейте в виду, что напряжение может быть нулевым или очень низким)

ВНИМАНИЕ: Нулевое напряжение свидетельствует либо о разрыве цепи, либо о полной потери остаточного магнетизма в роторе.

 

7.2. Восстановление остаточного магнетизма

 

Проводить данную операцию только в случае нулевого напряжения на выходе электростанции и, если не был найден разрыв цепи генератора и приборной панели.
Для восстановления остаточного магнетизма нужно пропустить постоянный ток 12 В через силовую обмотку, подсоединив аккумулятор непосредственно к розетке. Необходимо отключить систему зажигания двигателя, отсоединив высоковольтный провод от свечи зажигания.

1. Выключить двигатель.
2. Подсоединить аккумулятор непосредственно к розетке генератора (полярность значения не имеет).
3. Прокрутить двигатель стартером. ЗАМЕЧАНИЕ: 4 полных оборота при помощи ручного стартера или примерно 3-4 секунды при помощи электрического стартера.
4. Отсоединить аккумулятор.
5. Подсоединить высоковольтный провод к свече зажигания.
6. Запустить двигатель и проверить выходное напряжение.
7. Если остаточный магнетизм восстановлен, то выходное напряжение будет 230 В.

Альтернативный способ
Если небольшая часть магнетизма сохраняется в роторе, то восстановить выходное напряжение можно, немного увеличив частоту вращения. При этом важно не превысить максимально допустимое число оборотов.

1. Запустить и прогреть двигатель.
2. Тягой управления дросселем медленно увеличить частоту вращения до 3600 мин-1, на 5 секунд.
3. Дать возможность двигателю восстановить обороты и снова проверить выходное напряжение в розетке.