西門子IFC6無刷三相同步發電機常見故障及處理方法

鄭金根

摘 要：西門子IFC6無刷三相同步發電機是西門子八十年代中期在IFC5的基礎上改進設計而發展起來的產品，現在在船上應用越來越廣泛，本文介紹了IFC6無刷三相同步發電機的幾種常見故障，并針對相應問題提出的幾種解決方法，進以消除故障隱患，確保發電機的正常運行。

關鍵詞：IFC6型發電機；常見故障；處理方法

IFC6型發電機近來已成為了船舶主發電系統的主要裝備，發生故障時如若處理不當，會帶來一系列的問題。針對于IFC6型無刷三相同步式發電機的常見故障，及早的儲備相關解決方法及知識才能防患于未然。

IFC6的核心部分是勵磁系統，它常見的故障也多見于勵磁系統中，在平時除了使用時的注意事項外，遇到問題及時解決才是最主要的，進而消除故障隱患，確保發電機的正常運轉。

一、主發電機不發電

（一）故障原因分析

當發電機空載輸出電壓為0V或小于100V時，發電機出現不發電的狀況，當發電機缺少剩磁時，也會出現相同的問題。

根據相應位置可分為四種情況：

一是主機定子線圈嚴重短路、斷路、繞組對地；

二是主機轉子線圈短路或斷路；

三是勵磁機定子線圈短路；

四是勵磁系統故障。

（二）故障診斷及應對方法

1）對于發電機失磁導致的不發電狀況可用6～12V電壓接勵磁繞組接線端子，F1接正極電壓，F2接負極電壓，短時間后再接電源充磁，即能正常使用。

2）若充磁后仍不發電，則考慮定子線圈的故障，用電橋測量三相繞組阻值，如果阻值相差2%，則可斷定其短路，須將定子線圈烘干或取出轉子徹底清洗。若用500V搖表測量線圈對地絕緣阻值為0，則判斷繞組接地，可投入接地保護裝置。

3）用電橋測量主發電機轉子線圈阻值，若阻值過大，而發電機端電壓只有幾伏，則說明線圈斷路，須更換轉子；若經測量阻值低于IFC6型號的正常阻值（一般為0.925Ω），則說明轉子線圈短路，需更換發電機。

4）勵磁機定子線圈發生短路時，用電橋測量其阻值，低于正常阻值的27.00Ω；發生斷路時，用萬用表測量勵磁機繞組端子，兩端不通，此種情況需更換勵磁機。

5）勵磁系統發生故障時，多為兩塊或三塊旋轉整流模塊損壞造成的短路，用萬用表測量二極管正反方向都通即說明短路，需更換旋轉整流模塊。另一種情況是勵磁繞組兩端端子接反或接在一起，調整過來即可。

二、無法帶動負載

（一）故障原因分析

發電機從空載時的額定電壓至滿載時，之間加載時輸出電壓驟降到360V以下，導致負載跳閘。故障原因應從三方面考慮，定子或轉子的問題，勵磁系統的故障及壓敏電阻的損壞。

（二）故障診斷及應對方法

1）主發電機或勵磁機定子或轉子阻值低于正常阻值，說明定子或轉子線圈匝間短路須更換發電機；主發電機定子斷路的情況比較少見，如若發生更換發電機即可。

2）用手觸摸勵磁轉子線圈，溫度過高時，可能是旋轉整流模塊中的一個或兩個二極管被擊穿開路，此時須更換旋轉整流模塊；靜止整流模塊中的二極管被擊穿也會造成端電壓下降超差而帶不動負載，此時要更換靜止整流模塊。勵磁裝置各部分的接插件是否連接好也會影響負載的運行，需仔細檢查各接插件接觸是否良好，對損壞的部件應及時更換處理。

3）用萬用表測量壓敏電阻正反方向是否導通，若均導痛則說明壓敏電阻損壞，應更換壓敏電阻。

三、電壓過高

（一）故障原因分析

控制屏電壓整定電位器故障，自動功率因數控制器的問題，旋轉整流模塊的故障及AVR板故障。

（二）故障診斷及應對方法

1）將AVR板上的S1/3斷開實驗，若斷開后發電機輸出電壓恢復正常，則整定電位器損壞，需更換。

2）如果電位器無問題，應檢查分流電阻，看是否是可控硅損壞，如若損壞應更換。功率因數控制器C2，C3接反也會造成電壓過高，發現后應及時調整過來。

3）將AVR板的1號與5號腳用導線短接，如若發電機輸出電壓低于360V，則表示AVR板損壞，應更換AVR板。

4）旋轉整流模塊的二極管D1或D3或D5短路時，會造成交流分量進入主發電機，從而造成發電機電壓過高，出現此種情況應更換模塊。

四、電壓偏低

（一）故障原因分析

發電機空載時若輸出電壓小于360V，而且無法調節，則判斷發電機電壓過低，故障原因主要出在勵磁系統及轉子。

（二）故障診斷及應對方法

1）如果斷開勵磁系統的電源后，發電機電壓驟降到360V以下，則說明故障出在勵磁系統。檢查彎板上的可控硅是否損壞，若損壞更換即可；AVR板損壞也會造成此類問題，將AVR板的1號腳和5號腳短接，若發電機電壓低于360V，則說明AVR板損毀須更換；靜態整流模塊的損壞也會造成電壓過低，用萬用表測量模塊的反向電阻，當溫度上升其反向電阻卻降低，則判斷整流模塊中的一塊出現故障，應及時更換模塊。最容易被忽略的是電抗器氣隙過小導致的電壓偏低，應適當調大電抗器氣隙，減小阻抗值，增大勵磁電流。

2）轉子部位故障的判斷需逐步排查，首先用萬用表測量壓敏電阻和旋轉整流模塊是否短路，再用電橋測量勵磁機轉子線圈是否短路，最后用電橋測量主發電機轉子是否短路。如果在其中的任何一點發現故障，更換部件即可。

五、勵磁機的逆勵磁

（一）故障原因分析

逆勵磁指勵磁機的磁場極性反向，這種現象多發生于新安裝的發電機中，由于發電機剛運行缺少剩磁，加壓后，若正負極性接反就會造成逆勵磁；當勵磁電流很小時，如果突然增加負載也會造成逆勵磁；系統短路時，定子線圈中會通過大于額定電流多倍的瞬時電流，電流產生的瞬時電壓如果比勵磁電壓大且與其方向相反，就會抵消勵磁電壓，造成逆勵磁。

（二）故障診斷及應對方法

根據具體情況判明逆勵磁后，將勵磁電流表和電壓表的接線正負交換，然后退出勵磁裝置，待以后停機時，在充磁之后將兩表的接線恢復即可。

六、結語

在排查IFC6型發電機的故障時，要從發電機的運行原理著手，以點探線，制定全面具體的應對計劃，才能及時迅速地解決問題。以上列舉的幾點常見故障和處理方法，要據實際情況選擇處理，要想從根本上杜絕故障，還要勤于日常維護保養，確保發電機安全正常運行。

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