拖拉机电器设备中直流发电机的拆卸与故障分析

莫桂玲

摘 要：农用拖拉机中直流发电机的故障检查、拆卸前和拆卸后的检测方法及故障原因分析。

关键词：直流电机；故障分析；测试方式

中图分类号：S219 文献标识码：A doi：10.14031/j.cnki.njwx.2016.07.044

直流发电机的修理一般分为拆卸前检查和拆卸后检查两大步骤。

1 拆卸前的检查

直流电机的一般机械故障和线路联结上的故障，在没有拆卸以前，从外观上或通过外部检查可以找出故障点和故障原因加以排除。

1.1 接触不良

电机电气线路各个联结点联结不牢靠，接触面氧化或不清洁，则线路电阻过大，甚至造成断路，发电机不发电，电动机无法启动，所以我们在没有发现电机的直观毛病以前，应当首先检查线路联结情况。

1.2 轴承损坏

用手搬动电机轴，感觉晃动，转动电机轴，定、转子之间有摩擦声音（扫膛），可以断定为轴承损坏。

1.3 整流子损坏

整流子表面磨出沟痕或磨成椭圆，云母片突出，电机运行时，整流子跳火。整流子有沟痕或椭圆需要用砂布打磨或在车床上车削等方法消除。整流子表面脏或有夹杂物，整流子也跳火，遇此情况，应首先清理整流子表面。

1.4 碳刷（电刷）磨损和碳刷弹簧损坏

碳刷磨损过短，容易引起碳刷在刷槽中运动不灵活或卡住。碳刷弹簧力减弱或折断，则使碳刷与整流子接触不好，碳刷跳火。碳刷弹簧的正常压力是1.25～1.75 kg。压力不足需要更换新品。碳刷低于原高度的60%也需更换。

1.5 作电动机试验

直流电机具有可逆性，所以，发电机可做电动机运行。试验时，首先用导线将磁场接线柱与电枢接线柱相连 （指内搭铁发电机，外搭铁发电机应将磁场接线柱与机壳相连）按图1所示联结线路，接通电源，调节可变电阻。使电机电压达到额定值，则被试电机按一定方向旋转。测定电流值，观察运行情况。

正常的直流电机作电动机试验应满足下列条件：

（1）电流值不大于电机的额定空载电流值。一般额定电压为12 V、额定功率为200 W左右的拖拉机发电机电流为5～7 A。

（2）无明显火花、无杂音。转动平稳，转速正常。

（3）转动方向与原来作为发电机运行时的方向相同。

电流过大或有其他异常现象，表示电机有故障。具体故障情况参照表1：

试验时，电机转速过高，说明激磁线路（即磁场线路）接触不良；转向不对，表示激磁线圈与电枢的相对联结不对（即所谓的磁场方向接反）。

2 拆卸后检查

2.1 检查碳刷的绝缘性能以及碳刷弹簧压力

一种方法是用万用表检验，将万用表拨到“×10k”的欧姆档上，万用表的一个试笔和绝缘碳刷接触，另一试笔和发电机端盖相碰，万用表上指针如向“0”方向摆动，表明绝缘破坏。另一种方法是用灯泡检验，即在两者之间串联一个灯泡（220 V，40 W），接通220 V电源，此时灯泡不应发亮，否则，表明绝缘破坏。

检查碳刷弹簧，弹簧的压力可用弹性测力计测出，测力计也可用量程在1～2 kg的弹簧秤代替，碳刷弹簧压力应在1.25～1.75 kg。

2.2 激磁线圈的检验

2.2.1 激磁线圈的断路检验

（1）用万用表的欧姆档检查线圈，如果没有断路，应能测出电阻数值，如果断路，指针应不摆动。

（2）用火花检查，将与发电机电压相符的蓄电池，对磁场线圈放电打火，即将蓄电池一头和磁场线圈的一头相连（如图2a），蓄电池另一头的引线和磁场线圈的另一头相碰，应有小兰色火花表明激磁线圈没有断路，若无火花则表明线圈断开。

（3）用试灯法检查。串联一个220 V、40 W灯泡（如图2b），接通电源后如果灯亮说明无断路反之就是断路。

2.2.2 激磁线圈的短路检验

（1）利用检验断路的方法，检查线圈是否与机壳搭铁短路。但其检查部位与上述检查断路时不同。例如：用万用表检查时，应将一试笔触线圈任一头，另一试笔触机壳，此时指针如摆向“0”表明线圈与机壳搭铁短路。

（2）利用磁通密度的均匀性，检查线圈的匝间短路。用和发电机电压相同的蓄电池对磁场线圈通电，把一个小铁棍放在磁极中心，若各线圈都不坏，各磁极磁通就相等，铁棍能稳定的放在中心。如图1、图2所示

若某个线圈发生短路，此线圈的磁通就会变小，铁棍儿就会被此线圈所对应的那个磁极吸过去。

（3）用比较法，将万用表拨到直流电压档，将红试笔和蓄电池“+”极相连，黑试笔连两线圈的连接处，测一个电压值，然后，将红试笔连两磁场线圈的连接处，黑试笔连蓄电池“-”极，再测一个电压值，前后两个电压相等，表明两个线圈是好的，否则低电压的线圈就是短路了。

（4）用测量电阻数值的方法检验：如上所述，除了用蓄电池作为电源检查外，也可用万用表来检查，用万用表时，应放置“X1”的欧姆档上，直接用万用表测量激磁电阻值时，因其阻值较小，不易准确。一些发电机磁场绕组的数值，如表2所示，若所测电阻值低于表中数值就表明短路。

2.3 电枢线圈的检验

（1）线圈有无搭铁，可用串联灯泡法检查。一头接电枢轴上，一头接整流片，接触5 s。灯泡不亮则表示不搭铁。也可以用万用表直接测量。

（2）电枢线圈与整流片的连接有无断路，也可用串联灯泡的方法或用万用表测量。

（3）电枢线圈匝间短路，应在电枢试验器上检查。简单的电枢试验器，是由一个磁路断开的“H”型铁芯和线圈组成的。检验电枢时，将电枢放在试验器的“V”型缺口上，接通220 V交流电源。电枢线圈在试验器线圈的作用下产生感应电势，若电枢线圈不坏，在线圈内不产生电流。若某一线圈短路，则短路线圈内将在感应电势作用下产生感应电流，使短路线圈所在的电枢槽磁化。如果拿一个薄钢片放在这个磁化的电磁槽上，钢片会发生激烈的振动，根据这种现象，即可判断电枢线圈的短路。当发现钢片在电枢上的几个槽上振动时，不要轻易断定电枢线圈坏了，应检查与这些线圈相连的整流片，是否有和其他整流片相连的地方，断定片间无短路后，再对短路线圈进行修理。

2.4 整流子的检验

整流子必须在电枢线圈与整流片之间的焊头拆除后，才能进行。整流子表面的烧损情况，可直接观察出来。此外，还应进行以下检查：片间短路的检查；整流子是否搭铁的检查；整流子直径的检查。其中片间短路、整流子是否搭铁两种检查可用万用表或串联灯泡法，也可以用蓄电池打火的方法。如果片间短路或搭铁不能排除，就应该更换新整流子。整流子直径不准小于标准直径4 mm，否则更换新整流子。发电机整流子的标准直径如表3。

3 结束语

本文针对农用拖拉机电器设备中直流发电机的常见故障进行了分析，并提出了解决办法。对实际生产工作中的维修人员有具体的指导帮助的作用。