拖拉機電器設備中直流發電機的拆卸與故障分析

莫桂玲

摘 要：農用拖拉機中直流發電機的故障檢查、拆卸前和拆卸后的檢測方法及故障原因分析。

關鍵詞：直流電機；故障分析；測試方式

中圖分類號：S219 文獻標識碼：A doi：10.14031/j.cnki.njwx.2016.07.044

直流發電機的修理一般分為拆卸前檢查和拆卸后檢查兩大步驟。

1 拆卸前的檢查

直流電機的一般機械故障和線路聯結上的故障，在沒有拆卸以前，從外觀上或通過外部檢查可以找出故障點和故障原因加以排除。

1.1 接觸不良

電機電氣線路各個聯結點聯結不牢靠，接觸面氧化或不清潔，則線路電阻過大，甚至造成斷路，發電機不發電，電動機無法啟動，所以我們在沒有發現電機的直觀毛病以前，應當首先檢查線路聯結情況。

1.2 軸承損壞

用手搬動電機軸，感覺晃動，轉動電機軸，定、轉子之間有摩擦聲音（掃膛），可以斷定為軸承損壞。

1.3 整流子損壞

整流子表面磨出溝痕或磨成橢圓，云母片突出，電機運行時，整流子跳火。整流子有溝痕或橢圓需要用砂布打磨或在車床上車削等方法消除。整流子表面臟或有夾雜物，整流子也跳火，遇此情況，應首先清理整流子表面。

1.4 碳刷（電刷）磨損和碳刷彈簧損壞

碳刷磨損過短，容易引起碳刷在刷槽中運動不靈活或卡住。碳刷彈簧力減弱或折斷，則使碳刷與整流子接觸不好，碳刷跳火。碳刷彈簧的正常壓力是1.25～1.75 kg。壓力不足需要更換新品。碳刷低于原高度的60%也需更換。

1.5 作電動機試驗

直流電機具有可逆性，所以，發電機可做電動機運行。試驗時，首先用導線將磁場接線柱與電樞接線柱相連 （指內搭鐵發電機，外搭鐵發電機應將磁場接線柱與機殼相連）按圖1所示聯結線路，接通電源，調節可變電阻。使電機電壓達到額定值，則被試電機按一定方向旋轉。測定電流值，觀察運行情況。

正常的直流電機作電動機試驗應滿足下列條件：

（1）電流值不大于電機的額定空載電流值。一般額定電壓為12 V、額定功率為200 W左右的拖拉機發電機電流為5～7 A。

（2）無明顯火花、無雜音。轉動平穩，轉速正常。

（3）轉動方向與原來作為發電機運行時的方向相同。

電流過大或有其他異常現象，表示電機有故障。具體故障情況參照表1：

試驗時，電機轉速過高，說明激磁線路（即磁場線路）接觸不良；轉向不對，表示激磁線圈與電樞的相對聯結不對（即所謂的磁場方向接反）。

2 拆卸后檢查

2.1 檢查碳刷的絕緣性能以及碳刷彈簧壓力

一種方法是用萬用表檢驗，將萬用表撥到“×10k”的歐姆檔上，萬用表的一個試筆和絕緣碳刷接觸，另一試筆和發電機端蓋相碰，萬用表上指針如向“0”方向擺動，表明絕緣破壞。另一種方法是用燈泡檢驗，即在兩者之間串聯一個燈泡（220 V，40 W），接通220 V電源，此時燈泡不應發亮，否則，表明絕緣破壞。

檢查碳刷彈簧，彈簧的壓力可用彈性測力計測出，測力計也可用量程在1～2 kg的彈簧秤代替，碳刷彈簧壓力應在1.25～1.75 kg。

2.2 激磁線圈的檢驗

2.2.1 激磁線圈的斷路檢驗

（1）用萬用表的歐姆檔檢查線圈，如果沒有斷路，應能測出電阻數值，如果斷路，指針應不擺動。

（2）用火花檢查，將與發電機電壓相符的蓄電池，對磁場線圈放電打火，即將蓄電池一頭和磁場線圈的一頭相連（如圖2a），蓄電池另一頭的引線和磁場線圈的另一頭相碰，應有小蘭色火花表明激磁線圈沒有斷路，若無火花則表明線圈斷開。

（3）用試燈法檢查。串聯一個220 V、40 W燈泡（如圖2b），接通電源后如果燈亮說明無斷路反之就是斷路。

2.2.2 激磁線圈的短路檢驗

（1）利用檢驗斷路的方法，檢查線圈是否與機殼搭鐵短路。但其檢查部位與上述檢查斷路時不同。例如：用萬用表檢查時，應將一試筆觸線圈任一頭，另一試筆觸機殼，此時指針如擺向“0”表明線圈與機殼搭鐵短路。

（2）利用磁通密度的均勻性，檢查線圈的匝間短路。用和發電機電壓相同的蓄電池對磁場線圈通電，把一個小鐵棍放在磁極中心，若各線圈都不壞，各磁極磁通就相等，鐵棍能穩定的放在中心。如圖1、圖2所示

若某個線圈發生短路，此線圈的磁通就會變小，鐵棍兒就會被此線圈所對應的那個磁極吸過去。

（3）用比較法，將萬用表撥到直流電壓檔，將紅試筆和蓄電池“+”極相連，黑試筆連兩線圈的連接處，測一個電壓值，然后，將紅試筆連兩磁場線圈的連接處，黑試筆連蓄電池“-”極，再測一個電壓值，前后兩個電壓相等，表明兩個線圈是好的，否則低電壓的線圈就是短路了。

（4）用測量電阻數值的方法檢驗：如上所述，除了用蓄電池作為電源檢查外，也可用萬用表來檢查，用萬用表時，應放置“X1”的歐姆檔上，直接用萬用表測量激磁電阻值時，因其阻值較小，不易準確。一些發電機磁場繞組的數值，如表2所示，若所測電阻值低于表中數值就表明短路。

2.3 電樞線圈的檢驗

（1）線圈有無搭鐵，可用串聯燈泡法檢查。一頭接電樞軸上，一頭接整流片，接觸5 s。燈泡不亮則表示不搭鐵。也可以用萬用表直接測量。

（2）電樞線圈與整流片的連接有無斷路，也可用串聯燈泡的方法或用萬用表測量。

（3）電樞線圈匝間短路，應在電樞試驗器上檢查。簡單的電樞試驗器，是由一個磁路斷開的“H”型鐵芯和線圈組成的。檢驗電樞時，將電樞放在試驗器的“V”型缺口上，接通220 V交流電源。電樞線圈在試驗器線圈的作用下產生感應電勢，若電樞線圈不壞，在線圈內不產生電流。若某一線圈短路，則短路線圈內將在感應電勢作用下產生感應電流，使短路線圈所在的電樞槽磁化。如果拿一個薄鋼片放在這個磁化的電磁槽上，鋼片會發生激烈的振動，根據這種現象，即可判斷電樞線圈的短路。當發現鋼片在電樞上的幾個槽上振動時，不要輕易斷定電樞線圈壞了，應檢查與這些線圈相連的整流片，是否有和其他整流片相連的地方，斷定片間無短路后，再對短路線圈進行修理。

2.4 整流子的檢驗

整流子必須在電樞線圈與整流片之間的焊頭拆除后，才能進行。整流子表面的燒損情況，可直接觀察出來。此外，還應進行以下檢查：片間短路的檢查；整流子是否搭鐵的檢查；整流子直徑的檢查。其中片間短路、整流子是否搭鐵兩種檢查可用萬用表或串聯燈泡法，也可以用蓄電池打火的方法。如果片間短路或搭鐵不能排除，就應該更換新整流子。整流子直徑不準小于標準直徑4 mm，否則更換新整流子。發電機整流子的標準直徑如表3。

3 結束語

本文針對農用拖拉機電器設備中直流發電機的常見故障進行了分析，并提出了解決辦法。對實際生產工作中的維修人員有具體的指導幫助的作用。