充電系統(tǒng)的故障診斷與排除

劉少波

(黑龍江龍運(yùn)集團(tuán)，黑龍江 哈爾濱 150001)

1 裝載機(jī)充電系統(tǒng)及工作原理

通常情況下來講，裝載機(jī)的從點(diǎn)系統(tǒng)主要由以下幾部分構(gòu)成，(1)硅整流交流發(fā)電機(jī)；(2)電壓調(diào)節(jié)器；(3)電流表以及保險、開光等等。

介紹一下裝載機(jī)充電系統(tǒng)的工作原理。

對于交流發(fā)電機(jī)來講，其定子有三相繞組，在工作的過程中當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的時候，發(fā)電機(jī)中的磁極的磁力線就會切割定子繞組，這時由于互感作用就會產(chǎn)生三相的交流電，產(chǎn)生的三相交流電在經(jīng)過三相橋式整流就會變?yōu)橹绷麟姡诮?jīng)由發(fā)電機(jī)的電樞裝置進(jìn)行輸出，這樣就可以對蓄電池進(jìn)行充電或是對負(fù)載進(jìn)行供電。

2 故障現(xiàn)象及其診斷與排除

(1)故障現(xiàn)象1

發(fā)電機(jī)不能對蓄電池進(jìn)行充電或是充電的電流太小。

對出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析：

在發(fā)動機(jī)啟動以后，在發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)升高的過程中當(dāng)轉(zhuǎn)數(shù)超過發(fā)電機(jī)的建壓轉(zhuǎn)數(shù)以后，通常情況下發(fā)電機(jī)的建壓轉(zhuǎn)數(shù)為1 000轉(zhuǎn)/min，當(dāng)發(fā)電機(jī)的電流表顯示沒有充電電流或是充電電流非常小的時候，則說明這臺發(fā)電機(jī)已經(jīng)不能進(jìn)行蓄電池的充電或者是給蓄電池的充電量非常小，在這樣的情況下就需要對發(fā)電機(jī)進(jìn)行檢查。

對交流發(fā)電機(jī)的V帶進(jìn)行檢查，主要檢查其張力是不是出于正常的工作狀態(tài)。

需要對蓄電池進(jìn)行檢查，主要查看蓄電池、蓄電池的電液液位是否出于正常的情況。

需要對線路中的連接點(diǎn)進(jìn)行檢查，主要檢查連接點(diǎn)是否存在上銹以及腐蝕、松動或是短路、斷路、熔絲損壞等情況。

將設(shè)備的前照燈打開，然后對電流表所指示的放電情況進(jìn)行檢查，查看放電的電流是否處于正常的方位內(nèi)，這樣可以了解電流表有沒有出現(xiàn)問題。

(2)故障現(xiàn)象2

發(fā)電機(jī)的充電量過大。

在發(fā)電機(jī)工作的過程中如果出現(xiàn)電流表所顯示的充電電流過大或是燈泡的燈絲會時常被燒斷、蓄電池的電解液政法的速度較快，更為嚴(yán)重的是在發(fā)電機(jī)工作的過程中，如果發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速處于較高的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時，電解液出現(xiàn)冒泡等情況，在這種情況下就需要是發(fā)電機(jī)的電壓進(jìn)行檢查，通常情況下來講，最高電壓不能大于30 V，如果已經(jīng)超過30 V則需要對電壓調(diào)節(jié)器進(jìn)行更換。

一般情況下來講，從國外進(jìn)口的大型機(jī)械充電系統(tǒng)出現(xiàn)問題的概率比較大。依據(jù)充電指示方式的不一樣，可以將充電系統(tǒng)分為以下三種：(1)電流表式；(2)電壓表式；(3)充電指示燈式。

不同的形式具有不同的特點(diǎn)，例如，充電指示燈并不能像電流表一樣可以明確的得到充電或是放電電流的大小，但是它也有其自身的特點(diǎn)，那就是充電指示燈具有較為簡單的構(gòu)造，低廉的成本，并且通過指示燈的亮與滅直觀的反映出交流發(fā)電機(jī)以及調(diào)節(jié)器等構(gòu)造是都處于正常的工作狀態(tài)，這樣可以可以提醒駕駛員同時在提車的時候要將點(diǎn)火的開關(guān)斷開，正因為充電指示燈具有這樣的優(yōu)勢，所以被廣泛的應(yīng)用。

下面舉例說明。

一臺產(chǎn)地為日本的川崎95裝載機(jī)的充電系統(tǒng)發(fā)生故障。對出現(xiàn)的故障現(xiàn)象進(jìn)行描述：在機(jī)器作業(yè)的過程中經(jīng)常會出現(xiàn)充電指示燈滅掉的情況，甚至是在剛閉合點(diǎn)火開關(guān)的時候，充電指示燈也處于一種不亮的狀態(tài)，但是在這個過程中還可以聽到調(diào)節(jié)器中有繼電器吸合的聲音出現(xiàn)。

這一日本生產(chǎn)的川崎裝載機(jī)的充電系統(tǒng)所使用的是內(nèi)搭鐵式交流發(fā)電機(jī)以及機(jī)械振動式的調(diào)節(jié)器。

接通點(diǎn)火開關(guān)，當(dāng)交流發(fā)電機(jī)輸出電壓低于蓄電池充電電壓時，中性點(diǎn)N電壓低于9～11V，充電指示繼電器常開觸點(diǎn)K1斷開，蓄電池分兩路向磁場繞組供電，一路經(jīng)電壓調(diào)節(jié)器附加電阻R2到磁場繞組，另一路經(jīng)充電指示燈到磁場繞組，因而此時充電指示燈發(fā)亮。由于充電指示燈是與由磁場繞組及電壓調(diào)節(jié)器附加電阻R1二者并聯(lián)所組成的合成電阻串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理，則充電指示燈兩端電壓低于蓄電池電壓，這就使充電指示燈的正常亮度比其他指示燈稍暗。

根據(jù)以上所介紹的充電系統(tǒng)的工作原理，為了找出發(fā)生故障的位置，在進(jìn)行檢查的過程中，需要將充電指示燈線從調(diào)節(jié)器F接柱上分離下來，并且讓指示燈線與外殼相連接。當(dāng)連接好以后，將點(diǎn)火的開關(guān)閉合，在這時候可以聽到調(diào)節(jié)器內(nèi)有繼電器吸合的聲音出現(xiàn)，并且充電的指示燈并沒有亮。因此，將檢測調(diào)節(jié)器的N接線柱的電壓。經(jīng)過檢查后發(fā)現(xiàn)，N接線柱在電壓表上的所測到的電壓為24 V，但是如果是出于正常的工作狀態(tài)時，此處的電壓應(yīng)當(dāng)為零。這時將點(diǎn)火開關(guān)斷開，并且將交流發(fā)電機(jī)上的每個接線柱上的引線全都拆下來，同時使用萬用表對F、E兩點(diǎn)之間的直流電阻進(jìn)行測量。經(jīng)過測量后發(fā)現(xiàn)，電阻為30Ω，是正常的。隨后用二極管對B、E兩點(diǎn)之間的正向電壓進(jìn)行測量，測量后發(fā)現(xiàn)表上顯示的度數(shù)為450 mv，而正向正常值應(yīng)顯示為800～900 mV。這樣的情況就表現(xiàn)二極管存在著擊穿短路的情況。隨后在對B、N兩點(diǎn)之間的電壓進(jìn)行檢測，檢測的結(jié)果為兩點(diǎn)之間的正向電壓與反向電壓均為零，而在正常的情況下，其正向電壓應(yīng)該為400～500 mv，而反向的正常值應(yīng)當(dāng)為1 mv，這樣的情況就表明，元件板上面有三只正向的二極管是出于短路的狀態(tài)，這樣就讓電源從B經(jīng)由交流發(fā)電機(jī)的三相定子繞組倒流到中性點(diǎn)N處，從而引起在點(diǎn)火開關(guān)接通后，充電指示繼電器就會由于中性點(diǎn)N帶電誤動作，造成充電指示燈不亮以及繼電器出現(xiàn)吸合的聲音。

針對這種故障所采用的辦法是對正極的元件板進(jìn)行更換，隨后對線路進(jìn)行復(fù)原，此時發(fā)現(xiàn)全車的工作指示處于正常的狀態(tài)。用萬用表對B、E兩點(diǎn)之間的電壓進(jìn)行測量，結(jié)果為27 V，N對E的電壓為13.5 V。故障得以排除。