輔助發(fā)電工況時的電氣故障處理畢業(yè)論文

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　內容摘要………………………………………………………………………………1</p><p>　　一、問題的提出………………………………………………………………………2</p><p>　　二、啟動發(fā)電機的作用………………………………………………………………2</p&

2、gt;<p>　　三、啟動發(fā)電機的結構………………………………………………………………2四、啟動發(fā)電機的參數………………………………………………………………3</p><p>　　五、啟動發(fā)電機的保養(yǎng)和維修注意事項……………………………………………5</p><p>　　六、CZO-40/20電磁接觸器的作用和結構…………………………………………5</p>&l

3、t;p>　　七、電壓調整器………………………………………………………………………5</p><p>　　八、故障的檢查和處理………………………………………………………………6</p><p>　?。ㄒ唬┖陷o助發(fā)電開關5K，輔助發(fā)電機QF不發(fā)電…………………………6</p><p>　?。ǘ┖?K，2V表顯示110V，但蓄電池充放電電流表3A無顯示………6&l

4、t;/p><p>　　（三）合5K,輔助發(fā)電機不發(fā)電，放電電流達30A左右，限流電阻Rdf發(fā)熱嚴重……………………………………………………………………………………7</p><p>　?。ㄋ模┖?K，FLJ得點，但QD自動轉入固定發(fā)電工況……………………7</p><p>　　結論……………………………………………………………………………………7</p>

5、<p>　　參考文獻………………………………………………………………………………8</p><p>　　輔助發(fā)電工況時的電氣故障處理</p><p><b>　　內容摘要</b></p><p>　　摘要：掌握ZQF-80型啟動發(fā)電機的主要用途、結構，了解ZQF-80型啟動發(fā)電機的主要技術參數。分析啟動發(fā)電機在發(fā)電工況時的故障原因，檢

6、查和處理。歸納簡單實用有效的方法。</p><p>　　關鍵詞：ZQF-80型啟動發(fā)電機、電氣故障、輔助發(fā)電工況</p><p><b>　　一、問題的提出</b></p><p>　　2005年7月19日，上局杭段DF4B2511機車在出段前發(fā)現QF自動轉入固定發(fā)電，斷開5K后重新閉合，發(fā)現發(fā)電電壓為110V，發(fā)電電流為40A，QF再次轉入固

7、定發(fā)電，檢查后發(fā)現為FLJ誤動作，經過處理后恢復正常運行。</p><p>　　二、啟動發(fā)電機的作用</p><p>　　DF4B型內燃機車上裝有一臺ZQF-80型直流啟動發(fā)電機，它的功率是80kW。在電路圖中其代號為QD或QF（根據電路圖不同序號而定）。</p><p>　　啟動發(fā)電機在機車上有兩個用途：在柴油機啟動時它作為串勵電動機，通過前變速箱萬向軸及牽引發(fā)電

8、機轉子，帶動柴油機曲軸轉動。機車運行時它又作為他勵發(fā)電機，經電壓調節(jié)器調節(jié)后發(fā)出110V恒定的直流電，向機車上的輔助設備、控制回路、照明電路供電，并對蓄電池充電。</p><p>　　三、啟動發(fā)電機的結構</p><p>　　啟動發(fā)電機定子部分包括機座、主極、換向極和電刷裝置、端蓋五個部件組成。機座用ZG-25鑄鋼制成。機座上裝有四個主極和四個換向極。主極鐵芯用1mm厚的B3鋼板沖片迭壓而

9、成，主極氣隙為3mm。主極上裝有啟動線圈和他勵線圈。啟動線圈分開口式和交叉式兩種，均以4.7×25扁銅線TBR繞8匝制成，匝間絕緣為兩層0.15漆布帶，對地絕緣為0.14×25硅有機粉云母帶半迭包兩次，外包絕緣為無堿玻璃絲帶半迭包一次。他勵線圈用單絲高強度聚酯漆包線繞415匝制成，它的絕緣與啟動繞組相同。換向器端端蓋上裝有3G313單列向心球軸承，傳動端端蓋裝有8G32317T單列向心滾子軸承，軸承內腔充填三號鋰基潤

10、滑油。換向極鐵芯用B3鍛鋼制成，其氣隙為5mm。換向極線圈用4.1×25扁銅線TBR共9匝繞制成，其絕緣與啟動線圈相同。電刷架上共裝有四組刷握，每一刷握上裝有三塊25mm×40mm×50mm的D374分裂式電化石墨電刷。</p><p>　　啟動發(fā)電機的轉子包括電樞鐵芯、電樞繞組、換向器、風扇、轉軸等部件。電樞鐵芯用0.5mm厚D22硅鋼片迭壓而成，電樞長為250mm—直徑為327m

11、m，共有42個槽。電樞繞組由126個單選繞組元件組成，元件用2.44×6.9單玻璃絲聚酯漆包線繞制成。每三個元件熱壓組成一個線圈，線圈對地絕緣系用0.05×20聚酰亞胺薄膜半迭包兩次，其外部絕緣用0.06×20無堿玻璃絲帶半迭包一次。在電樞繞組上，并設有42個均壓線元件。換向器由126片換向片組成。電機轉軸用45號鍛鋼制成。電機前軸承為D313單列向心球軸承，后軸承為8G32317單列向心短圓柱滾子軸承。&

12、lt;/p><p>　　圖1 ZQF-80型啟動發(fā)電機結構圖 1—壓板；2，15—軸承；4—封環(huán)；5，12—軸承蓋；6—前端蓋；7—進風口護罩；8—定子；9—出風口護罩；10—后端蓋；11—電樞；14—油杯；16—出線盒。 啟動發(fā)電機接線見圖2。在啟動柴油機的電動機工況時，串勵繞組Q1、Q2與電樞繞組和換向極繞組H1、S2串聯，由蓄電池供電，見圖2（a）。當柴油機啟動完成后，轉入他勵發(fā)電機工況時，他勵

13、繞組T1，T2由蓄電池供電（在輸出大于96V后并勵供電），通過電壓調整器控制，使輸出電壓恒定在(110±2)V的范圍內,見圖2(b)。 圖2 啟動發(fā)電機接線原理圖</p><p>　　四、啟動發(fā)電機的參數</p><p>　　啟動發(fā)電機的主要參數如下：</p><p>　　型號

14、 ZQF-80</p><p>　　額定功率（kW） 80</p><p>　　額定電壓（V） 110</p><p>　　額定電流（A）

15、 728</p><p>　　額定轉速（r/min） 2730/1115</p><p><b>　　勵磁方式</b></p><p>　　發(fā)電機工況

16、 他勵</p><p>　　電動機工況 串勵</p><p>　　勵磁容量（發(fā)電機工況時）</p><p>　　勵磁電壓（V） 105</p><

17、p>　　勵磁電流（A） 8</p><p><b>　　轉矩</b></p><p>　　啟動電流2100A是轉矩（N·m） 不小于3293</p><p>　　2730r/min時轉矩（N·m

18、） 不小于1646 </p><p>　　絕緣等級 B/B</p><p>　　通風方式 自通風</p><p>　　工作制

19、 80kW、5min后，30kW、5min循環(huán)</p><p>　　極數 4</p><p>　　效率 88.8%/90.14%</p>&l

20、t;p>　　電樞直徑（mm） 327</p><p>　　槽數 42</p><p>　　線負荷（A/cm)

21、446</p><p>　　電樞繞組電流密度（A/mm2） 5.58</p><p>　　發(fā)熱因素 2490</p><p>　　主極氣隙（mm）

22、 3/6</p><p>　　額定磁通Wb 25.3×10-3</p><p>　　氣隙磁密（T） 0.588</p><p>　　他勵繞組匝數（匝）

23、 415</p><p>　　他勵繞組線規(guī)（mm） Φ1.88</p><p>　　他勵繞組電流密度（A/mm2) 2.88</p><p>　　啟動繞組匝數（匝）

24、 8</p><p>　　啟動繞組線規(guī)（mm） 4.7×28</p><p>　　啟動繞組電流密度（A/mm2) 16.05</p><p>　　換向器直徑

25、（mm） 260</p><p>　　換向器片數 126</p><p>　　電刷尺寸（mm） D374 40×25×50</

26、p><p>　　電刷電流密度（A/mm2) 12.15</p><p>　　換向極氣隙（mm) 5</p><p>　　換向極第二氣隙（mm）

27、 0.5</p><p>　　換向極繞組匝數（匝） 9</p><p>　　換向極繞組線規(guī)（mm） 4.1×25</p><p>　　換向極繞組電流密度（A/mm2)

28、 3.59</p><p>　　電抗電勢（V） 1.556</p><p>　　飽和系數 1.175</p><p>　　穩(wěn)定系數

29、 0.606</p><p><b>　　電樞繞組電阻</b></p><p>　　15℃時（Ω） 0.00458</p><p>　　110℃時（Ω）

30、 0.0632</p><p><b>　　他勵繞組電阻</b></p><p>　　15℃時（Ω） 8.76</p><p>　　110℃時（Ω）

31、 12.11</p><p><b>　　啟動繞組電阻</b></p><p>　　15℃時（Ω） 0.00372</p><p>　　110℃時（Ω）

32、 0.00513</p><p><b>　　換向極繞組電阻</b></p><p>　　15℃時（Ω） 0.00211</p><p>　　110℃時（Ω）

33、 0.00290</p><p>　　電機重量 930</p><p>　　五、啟動發(fā)電機的保養(yǎng)和維修注意事項</p><p>　　對于啟動發(fā)電機的包養(yǎng)與維修應注意以下四個方面，即：</p><p>　　(1)啟動前的準備和檢查

34、 這是對于新安裝或長期停用的電機所采取的措施。主要檢查內容是電機清潔，電刷與換向器之間接觸良好，以兆歐表測量電機絕緣良好，電樞轉動靈活。</p><p>　　（2）換向器包養(yǎng) 換向器表面應光滑、整潔，有良好的氧化膜，如換向器表面產生嚴重灼傷而影響運用時，應在低速空轉下有00＃玻璃紗布打磨，然后吹掃清潔，如必須光刀，則應在光刀后進行下刻倒角。</p><p>　　更換新電刷時，應注意

35、按規(guī)定牌號統一使用，更換后，應用00＃玻璃紗布緊貼換向器表面將電刷接觸面磨成與換向器表面相同的弧面。</p><p>　?。?）刷架的調整 一般情況下，刷架已被調在中性線內適合的位置，要保持此位置固定不變。在需要調整刷架時，調整后必須將其固緊，防止松動。</p><p>　　如需調整刷握，應使其底面與換向器表面之間距離為2-5mm。電刷的內端面與換向器升高片端面的距離為7-10mm。

36、</p><p>　　軸承的維護與保養(yǎng) 運行中，應經常檢查軸承的聲響及溫升（允許溫升55℃），正常工作的軸承有均勻的嗡嗡聲。軸承室內加入潤滑脂的數量應在室內空間的1/2和1/3之間。如過多，則引起散熱不良；過少，則須用油槍注入規(guī)定牌號的潤滑脂。</p><p>　　六、CZO-40/20電磁接觸器的作用和結構</p><p>　　CZO-40/20型電磁接觸器

37、共6個，其額定電流為40A，各有兩對主觸頭，分別控制啟動發(fā)動機油泵電動機電路（QBC）、燃油泵電動機電路（RBC）、啟動發(fā)電機勵磁電路（FLC）、啟動發(fā)電機固定發(fā)電時的勵磁電路（GFC）、勵磁機的勵磁電路（LLC）、故障勵磁工況下勵磁機的勵磁電路（GLC）。</p><p>　　CZO-40/20型接觸器主要由電磁驅動裝置、主觸頭系統、輔助觸頭系統、滅弧裝置及支架等組成。</p><p>

38、　　電磁驅動裝置為沿棱角轉動的拍合式電磁機構，由線圈16、鐵芯4、磁軛13等組成。磁軛13還起安裝支架作用，絕緣底盤12固定在磁軛支架13的背面。觸頭系統用螺釘8、9、11固定在底盤上。主觸頭22為雙斷點橋式觸頭，其觸頭處鑲有銀板以增強導電性能，觸頭安裝在觸頭支持件19上。輔助觸頭21也為雙斷橋式觸頭，組合式結構，安裝在支持件19上方的兩側，上邊用透明罩18蓋住以防塵。滅弧裝置包括滅弧線圈23、滅弧鐵芯10和橫隔板陶土滅弧罩17.<

39、;/p><p>　　銜鐵工作氣隙的大小及主觸頭的開距，可借改變調整墊板2的厚度來調整；觸頭壓力可借開斷彈簧7上的調整螺釘6來調整；調節(jié)絕緣襯墊15的厚度可調整鐵芯極靴與磁軛棱角的水平度。</p><p><b>　　七、電壓調整器</b></p><p>　　柴油機運轉時，啟動發(fā)電機QF在柴油機的驅動下作為直流發(fā)動機運行，此時QF取代蓄電池而成為機

40、車的控制（低壓）電源，用于向接觸器、繼電器線圈、輔助電機、照明等負載供電。</p><p>　　這些負荷均要求電源電壓基本穩(wěn)定，可是QF轉速正比于柴油機轉速，其變化范圍1160～2700r/min（對應柴油機轉速430～1000r/min）相當大，負荷的變化也比較劇烈（例如空壓機電動機時轉時停），為此，機車上裝配了可控硅電壓調整器DYT（或DTQ），其作用是自動調節(jié)啟動發(fā)電機的勵磁電流，使啟動發(fā)電機在1160～2

41、700r/min轉速變化范圍內，無論QF是空轉或是滿載，輸出電流均保持（110±2）V。</p><p>　　電壓調整器調整及應急故障處理：電壓調整器在裝車前應在試驗臺上調整其控制發(fā)電電壓值。如果發(fā)電電壓不符（110±2）V時，可以調整電壓調整器上的電壓調節(jié)旋鈕：先松開調整旋鈕螺釘防緩螺母，按照方向指示用螺絲刀旋轉調整螺釘，順時針增加發(fā)電電壓，逆時針減小發(fā)電電壓，注意緩慢調整，防止過壓，裝車后

42、UQF不符，還可以進行微調，然后鎖緊。電壓調整器損壞，可斷開輔助發(fā)電開關5K，拔下電壓調整器插頭，更換一組調整器，然后閉合5K恢復發(fā)電。若無備用電壓調整器，可閉合8K轉入固定發(fā)電。</p><p>　　八、故障的檢查和處理</p><p>　?。ㄒ唬┖陷o助發(fā)電開關5K，輔助發(fā)電機QF不發(fā)電</p><p><b>　　原因分析</b></

43、p><p>　　輔助發(fā)電勵磁接觸器FLC線圈電路故障。</p><p>　　電壓調整器DYT故障</p><p>　　輔助發(fā)電機勵磁電路故障</p><p><b>　　1DZ跳開</b></p><p><b>　　檢查與處理</b></p><p>　

44、　若FLC不吸合，為故障原因（1）。</p><p>　　可按下8K，若GFC也不吸合，且固定發(fā)電信號燈10XD不亮時，為觸點接觸不良；若10XD亮，可斷開8K、5K，再按下5K，用2DD插頭觸FLC線圈正端的411號線，燈亮為FLC線圈故障，燈不亮則為固定發(fā)電接觸器GFC常閉觸電（447，444）接觸不良。5K觸點接觸不良可修復，可使用固定發(fā)電。注意：使用固定發(fā)電時，禁止人工閉合FLC。</p>

45、<p>　?。?）若FLC吸合而QD不發(fā)電，為故障（2）或（3）。</p><p>　　先確認1DZ在閉合位，檢查電壓調整器DYT插件是否接觸良好、FLC主觸頭是否接觸良好。如果確認良好，可閉合8K，提高柴油機轉速至850r/min左右，手按2QA，如果空壓機運轉，說明QD能發(fā)電，則故障大多在電壓調整器內部。DYT故障應更換備用DYT，如仍無效時，可使用固定發(fā)電維持運行，回機務段后及時更換。</p

46、><p>　?。?）若閉合5K及8K后，QF均不發(fā)電，且蓄電池發(fā)電電流達30A左右，則為QD他勵線圈短路，應檢查QD接線盒T1/T2接線端子是否短路。</p><p>　　注意：使用固定發(fā)電時不可人為閉合FLC，以防由于QD電機勵磁電流過大（電阻Rgf與Rgt并聯），造成電器或線路燒損。需拔下電壓調整器檢查時，一定要在斷開FLC的情況下進行。</p><p>　?。ǘ?/p>

47、合5K，2V表顯示110V，但蓄電池充放電電流表3A無顯示</p><p><b>　　原因分析</b></p><p>　　充放電電流表3A損壞。</p><p><b>　　檢查與處理</b></p><p>　　觀察另一端司機室操作臺的3A表，若有顯示為該操作臺的表故障，運行中可注意觀察另一室

48、的3A表。</p><p>　?。ㄈ┖?K,輔助發(fā)電機不發(fā)電，放電電流達30A左右，限流電阻Rdf發(fā)熱嚴重</p><p><b>　　原因分析</b></p><p>　　電壓調整器DYT內部的續(xù)流二極管D1反向擊穿；</p><p>　　輔助發(fā)電機的他勵繞組F1F2短路。</p><p>&

49、lt;b>　　判斷及處理</b></p><p>　　在輔助發(fā)電機他勵繞組電路中，當電壓調整器的主可控硅導通時，經電阻Rdt（約2.5Ω）、他勵繞組（約8Ω）的整定，其勵磁電流為9A左右。當出現故障原因（1）或（2）是，他勵繞組為被短路狀態(tài)，此時電流大大增加，使電阻Rdt高熱。</p><p>　　合8K，使用固定發(fā)電，若充放電電流正常，則為故障原因（1）。否則為故障原因

50、（2），此時應檢查QF電機接線盒F1F2的871與872號導線或X4/7、X4/8是否有短路，并作積極處理。</p><p>　?。ㄋ模┖?K，FLJ得點，但QD自動轉入固定發(fā)電工況</p><p><b>　　原因分析</b></p><p>　　電壓調整器DYT失控故障。</p><p><b>　　FLJ

51、電路故障。</b></p><p><b>　　蓄電池嚴重虧電。</b></p><p><b>　　檢查及處理</b></p><p>　?。?）合5K，如輔助發(fā)電電壓顯示大于110V，充電電流大于100A，FLJ動作，電路自動轉入固定發(fā)電工況，一般為電壓調整器失控，如可控硅KG1不能關斷、副可控硅KG2不能

52、導通等故障。遇此故障可更換另一套DYT，更換后仍無效時，可使用固定發(fā)電維持運行。</p><p>　?。?）合5K，如輔助發(fā)電機電壓顯示為110V，充電電流也小于60A，而電路自動轉入固定發(fā)電工況，一般為電阻Rgy因故變小或FLJ誤動作造成。如無法處理，可使用固定發(fā)電維持運行。</p><p>　　（3）合5K，如輔助發(fā)電電壓顯示110V，而充電電流大于100A，FLJ動作，電路轉入固定發(fā)

53、電工況時為蓄電池嚴重虧電，可先實施固定發(fā)電，待充電電流小于60A后，在使用正常發(fā)電。</p><p><b>　　結論</b></p><p>　　為了快速解決閉合5K后輔助發(fā)電工況時的故障，需要掌握ZQF-80型啟動發(fā)電機的主要用途、結構，了解ZQF-80型啟動發(fā)電機的主要技術參數；需要掌握電壓調整器的主要用途、結構；需要掌握CZO-40/20電磁接觸器的結構和工作

54、原理；分析啟動發(fā)電機在發(fā)電工況時的故障原因，檢查和處理。歸納簡單實用有效的方法。當我們掌握了故障的分析與處理方法后，便可及時發(fā)現故障的前兆預防事故的發(fā)生和防止事故的擴大。當機車在運用中發(fā)生故障時，一定要認真、全面地掌握故障現象，并通過現象分析、查找故障的真正原因，才可以下手處理。但在處理后，必須知道相關的保護裝置已經被切除，運行中應加強對有關儀器、儀表的觀察，發(fā)現異常，應立即采取果斷措施，切不可抱有盲目、僥幸心理，以免擴大事故，造成更大