1FC发电机常见故障分析及处理

莫玉卿

（中国铁路南宁局集团公司 机关服务所，工程师，广西 南宁 530003）

1FC 发电机的常见故障表现为输出端电压与正常电压发生偏离，主要分为发电机不发电、电压高、电压低、电压波动不稳定四个类别，如表1针对2019年常见故障统计汇总情况表明，常见故障主要有四个类别。

表1 常见故障统计汇总

1 1FC发电机结构概述

1FC 发电机是德国西门子研发的产品，目前南宁局集团有限公司所属发电车主要是使用1FC5 和1FC6 两种发电机，由主机G1 和励磁机G2 组成。它的调压装置采用自励恒压励磁装置，包含谐振相复励系统和自动调压系统。该装置利用剩磁起压，输出电压后又向励磁系统供电循环作用，保证发电机输出电压正常稳定。如图1所示：

图1 励磁系统电气原理图

表2 励磁系统电气元器件表

2 1FC常见故障分析及处理

结合图1 和表2 对1FC 常见故障作如下分析并简介处理方法：

2.1 1FC发电机不发电原因及处理

1）发电机不发电故障分析。当柴油机正常运转，发电机无电压输出，如测得输出电压为0伏或数值极低。故障的主要原因是无剩磁，不能建立起磁电压；或者是G2 向G1 提供励磁电压过程出现问题无法供电。

2）发电机不发电故障处理方法。测量F1F2 端子电压为0伏，判断为无剩磁，打开DC24 V充磁开关(无充磁开关则在F1F2 两端加DC24 V 电压)充磁直至电压正常，如果充磁后仍然无法建立电压，说明励磁系统正反馈的放大环节中断，原因在转子上（R4、V2），用万用表欧姆档测量压敏电阻R4 为通路无阻值，说明R4已被击穿，更换R4故障即可消除；如果压敏电阻工作正常，则用万用表测量旋转整流模块V2，利用二极管正向导通反向截止特性，特性改变，确认旋转整流模块V2 损坏，更新V2 后电压即可正常；如果充磁能建立电压，断掉充磁开关后发电机电压迅速掉回0伏，说明主发电机和交流励磁机两个放大环节没有问题，是励磁系统正反馈回路中断，原因主要在励磁系统(L1、C1、T6、V1)上，如用万用表欧姆档测量电抗器L1 两端，电阻值为无穷大即可确认L1 断路，更换L1 后电压可恢复正常；如电抗器L1 正常则用万用表测量谐振电容C1，当正反向电阻均有从小变大的过程，说明电容充放电正常，如果电容阻值保持很小或很大且无变化，则说明谐振电容C1 短路或断开，更换C1 后发电机电压显示正常；如果揩振电容C1正常，用万用表欧姆档测量整流变压器T6绕组阻值为无穷大，说明T6 绕组断开，更换T6 发电机电压正常；如果整流变压器T6 正常，则用万用表欧姆档测量静止整流器V1，利用二极管正向导通反向截止特性，特性改变，确认静止整流模块V1 损坏，更新V1 后电压正常；依照上述顺序就可以处理发电机不发电故障。

2.2 1FC发电机电压高原因及处理

1）发电机电压高故障分析。当柴油机运转正常，发电机的端电压高于432 V，甚至超过456 V 且不可调节，说明励磁电流过大，主要原因是电路中没有产生分流作用。

2）发电机电压高故障处理方法（如图2所示）

图2 发电机端电压高查找顺序图

手动拔掉自动电压调节器AVR1 或5 号线，如发电机端电压值在432 V 至456 V 之间，用万用表电压档测量AVR17、18、19 号线接头端电压，发现无电压或缺相，检查测量回路变压器T7、T8 电阻是否断开，如用万用表电阻档测量其电阻值显示无穷大时，可判定T7、T8 断开使AVR 可控硅关断，此时更换T7、T8 后发电机电压可恢复正常；如果T7、T8 正常则用万用表电阻档测量中间互感器T4、T5，如电阻值为无穷大时，说明T4、T5 副边无电流通过同轴电位器电阻R2转变成电压，需更换T4、T5才能使发电机电压正常；如果T4、T5测量值正常，再用万用表电阻档测量同轴电位器电阻R2的电阻是否为无穷大，如为无穷大时，将R2断开，更换R2发电机电压可显示正常。AVR17、18、19 号线接头端在正常值24 V以上时，检查各部接线是否存在接触不良，接线良好时用万用表测量限流电阻R1 是否为无穷大断开状态，因为R1 是串在AVR 可控硅阳极，断开不能分流，更换R1 发电机电压正常；如果进行完以上步骤仍未消除故障，则短接AVR 的1号和5号线，发现电压低于350 V，说明AVR内部损坏，此时需更换AVR才能保证发电机电压正常。

当手动拔掉自动电压调节器AVR1 或5 号线，发电机端电压在456 V 以上，则可能是电抗器L1 匝间短路一相或两相，如测量L1 阻值明显小于标准值，导致整流变压器T6 电压提高，加大励磁电流使发电机电压超过456 V，及时更换L1 后发电机电压显示正常。

2.3 1FC发电机电压低原因及处理

1）发电机电压低故障分析。柴油机转速正常时，发电机的端电压低于400 V，且不可调节。说明起压的正反馈正常，问题出在空载励磁电流小、与空载特性不相符或者是主机励磁电压低于要求值。表3为励磁空载特性数值表。

表3 为励磁空载特性数值表

2）发电机电压低故障处理方法。图3 为发电机端电压低查找顺序。

图3 发电机端电压低查找顺序

结合图3，发电机电压低故障处理方法是：利用励磁空载特性，测量F1F2 电流电压，符合空载特性(表3)的说明问题出在励磁系统上，拔除AVR1 或5 号接线头，发电机电压在432 V～456 V 之间且电压不再波动的，可判定为AVR 损坏，更新AVR后发电机电压正常；如果拔除AVR1 或5 号接线头，发电机电压小于360 V，则按3.1 发电机不发电励磁系统正反馈回路中断，原因在励磁系统(L1、C1、T6、V1)上的查找处理方法；当测量F1F2 电流电压，不在空载特性的，按3.1 励磁系统正反馈的放大环节中断，原因在转子上（R4、V2）的查找方法进行处理

2.4 1FC发电机电压不稳定原因及处理

1）发电机电压不稳定故障分析。柴油机转速正常时，发电机的端电压不稳定，一般分为空载不稳定和带载不稳定两种现象，主要原因是各部接线接触不良、AVR调节不良或损坏造成。

2）发电机电压不稳定故障处理方法。空载不稳定故障多是因为AVR 自动调压器上的USOL(电压内整定调整)、VR（放大倍数调整）、TN（动态时间调整）可调旋钮调整值不正确，用小一字螺丝刀重点对VR和TN进行微调，直至空载电压波动消失，故障消除；如果调整后电压依然不稳定则为AVR 损坏，更换AVR 后电压稳定；带载后电压下降值超差：一是检查励磁机各接插件有无松动，如D 级修在对电机清洁过程中冲洗造成接头松动或是运用过程中振动造成接头松动；二是检查在修理过程中有没有接插头接错位置现象，接好松动线头，校正错位接线，故障消除。

4 结束语

铁路客车发电车1FC 发电机是旅客列车正常供电的重要设备，它出现故障后，查找起来相对不容易，只有通过认真学习掌握它的工作原理、功能及特点，熟悉故障现象，才能更加全面的掌握发电机常见故障的处理方法，只有在工作中快速处理发电机故障，才能更好保证旅客列车运用过程中的供电安全。