Основные неисправности генератора автомобиля
Профессиональная забота о стартерах и генераторах
08.01.2015
Categories: Всё о генераторах для двигателей внутреннего сгорания, Ремонт генератора
К основным неисправностям генератора автомобиля относитcя выход из строя:
- реле-регулятора
- диодного моста
- статорной обмотки
- обрыв ротора
- износ контактных колец
- выработка в подшипниках
Гораздо реже выходят из строя шкив и детали корпуса. Установить что именно сломалось, можно только после полной разборки генератора и диагностики каждого узла в отдельности. Если более подробно рассматривать? что происходит с тем или иным узлом, то картина будет примерно такая:
- Реле-регулятор. Чаще всего конструктивно объединен с щеткодержателем. Со временем щетки могут основательно истереться о кольца. В некоторых регуляторах есть возможность замены только одних щеток, что достаточно недорого стоит, но основная масса современных регуляторов не предназначена для этого.
- Диодный мост. Механическим повреждениям почти не подвластен, и выходят из строя у него только диоды (так называемый тепловой пробой – физическое разрушение p-n перехода, при котором цепь диода разрывается).
- Статорная обмотка: нарушение лаковой изоляции приводит к тому, что провода разных фаз замыкаются между собой через жидкость или грязь, и генератор из трехфазного становится “полуфазным”. Так же может быть пробой между витками и корпусом, тогда вся работа генератора будет направлена нагревание себя любимого…
- Ротор: не подвергаясь существенным электрическим нагрузкам, он, пожалуй, самый “активный” элемент генератора. Частота вращения может доходить до 6-8 тысяч оборотов. При этом под действием центробежной силы может происходить обрыв провода катушки… Нередко от времени или попадания грязи (не ездите по лужам на скорости!!!) истираются контактные кольца, соответственно пропадает магнитная цепь в генераторе и его отдача прерывается.
- Подшипники чаше всего выходят из строя из-за предельного ресурса, либо после неудачного ремонта. По тех.регламенту, подшипники, установленные в генератор, РАДИАЛЬНЫЕ, и не предназначены для осевых нагрузок. Соответственно, если “дядя Вася”, ремонтируя генератор, подшипники выбивает молотком, то на его обоймах остаются микро-следы от воздействия шариков. Во что такие вмятинки превратятся, когда в них будет попадать шарик с частотой где-то 200 раз в минуту, догадаться нетрудно.
- Шкив, это трущаяся деталь, поэтому будет иметь естественный износ. Деталь очень недорогая, и менять ее приходится очень редко. Другое дело шкив с обгонной муфтой – конструкция сама по себе ненадежная, но сейчас все чаще и чаще встречается почти на всех типах машин. Помочь ему преодолеть жизненные трудности нам пока не под силу, поэтому просто надо смириться с тем, что через 70-100т пробега его потребуется заменить.
Нет зарядки в аккумуляторе автомобиля
Причины поломки генератора
Первые признаки неисправности автомобильного генератора — Лайфхак
- Лайфхак
- Эксплуатация
Фото: twitter.
com/aamco
Если решить проблему «подуставшего» аккумулятора под силу и «зеленому» водителю, чей стаж насчитывает немногим больше тысячи километров, то поломки генератора порой застают врасплох даже самых искушенных автовладельцев. Как понять, что преобразователь механической энергии в электрическую вот-вот выйдет из строя, подскажет портал «АвтоВзгляд».
Кристина Извекова
Ни для кого не секрет, что аккумулятор и генератор работают в слаженном тандеме, где первый является резервным источником энергии, а последний — основным. И не важно, какое именно устройство прикажет долго жить, автомобиль все равно встанет на прикол. Разница лишь в том, что в случае с батареей это произойдет практически сразу, а с генератором — к счастью водителя — по истечению некоторого времени.
Дабы предотвратить серьезные поломки и космические затраты на ремонт, важно вовремя выявить неисправность генератора, тем более, что такая возможность практически всегда есть. Как именно? По первым признакам, указывающим на скорый выход из строя основного источника энергии.
Фото: inlandalternators.com
СЛИШКОМ ЧАСТО
Если вам за последние год пришлось поменять аккумулятор аж несколько раз, то это повод задуматься о диагностике генератора. Дело в том, что неисправный преобразователь порой подает на батарею слишком высокий ток, что, в свою очередь, чревато выкипанием электролита и скорой «смертью» АКБ. Загляните в сервис — велика вероятность, что вышел из строя электронный блок реле-регулятора.
НЕЗАПЛАНИРОВАННАЯ ДИСКОТЕКА
Мотор запускается, в движении машина не глохнет, но в темное время суток фары светят слишком тускло, и это несмотря на отсутсвие грязи и новизну лампочек, купленных в «проверенном» магазине. Подобное поведение световых приборов, как правило, намекает на необходимость проверки генератора — в частности, его приводного ремня. К слову сказать, на проблемы с основным источником энергии также может указывать мерцание фар, меняющих степень яркости в зависимости от оборотов двигателя, или приборной панели.
1252552
Фото: www.
cars.com
630278
ТЕБЯ ПРЕДУПРЕЖДАЮ
Другой признак неисправности — «поселившийся» на панели приборов индикатор батареи, как его называют в народе. Если в течение нескольких секунд после запуска мотора значок не пропадает, быть беде. Помните, у вас в запасе есть несколько десятков километров — лучше отложить свои дела и направиться в сторону автомастерской. И, конечно, не забудьте отключить все электроприборы: «музыку», фары, электрообогревы, кондиционеры и прочие потребители.
МУЗЫКАЛЬНОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ
На скорую поломку генератора могут указывать и различные подозрительные звуки, которые доносятся из подкапотного пространства. Так, свист обычно сигнализирует о слабом натяжении приводного ремня, звон или шуршание — об износе подшипников качения, обгонной или демпферной муфты, а электрический гул, напоминающий вой троллейбусов, трамваев и электричек — о замыкании обмотки статора.
- Лайфхак
- Купи-продай
Что нужно знать о независимой и полунезависимой ходовой, подыскивая «городской» авто
21884
- Лайфхак
- Купи-продай
Что нужно знать о независимой и полунезависимой ходовой, подыскивая «городской» авто
21884
Подпишитесь на канал «Автовзгляд»:
- Telegram
- Яндекс. Дзен
Дзенавтосервис, ремонт, техническое обслуживание
Типы неисправностей генераторов — Электрические Статья
В сети энергосистемы электрическая энергия вырабатывается на электростанциях. Генераторы (в основном известные как генераторы переменного тока) преобразуют механическую энергию в электрическую.
Генераторы дороги и сложны в обслуживании. Для повышения надежности системы важную роль играет защита генератора.
Защита генератора очень сложна по следующим причинам:
- Это очень большое электромеханическое устройство, используемое для выработки электроэнергии при очень высоком напряжении переменного тока и подключенное к шине.
- Первичные двигатели, регуляторы напряжения, системы охлаждения, системы возбуждения всегда связаны с генератором. Следовательно, работа этих аксессуаров зависит от работы генератора.
- Поломка генератора вызывает сильный дисбаланс в сети энергосистемы, что приводит к дефициту мощности. Следовательно, схема защиты генератора должна быть адекватной, чтобы он не отключился.
В этой статье мы обсудим различные типы неисправностей генератора;
Неисправности генератора можно разделить на три типа;
- Неисправность статора
- Ошибка ротора
- Ненормальные условия работы
Содержание
Неисправности статора
Неисправности статора — это неисправности, связанные со статором генератора. Статор состоит из трехфазной якорной обмотки.
Этот тип неисправности в основном возникает из-за нарушения изоляции обмотки якоря. Неисправности статора генератора подразделяются на три типа;
- Замыкания фазы на землю
- Межфазные неисправности
- Межвитковые неисправности
Замыкания фазы на землю
Замыкание фазы на землю часто встречается в генераторах. Встречается в пазах арматуры. Эти неисправности опасны и могут привести к серьезному повреждению дорогостоящего оборудования.
Ток короткого замыкания менее 20А вызывает незначительное сгорание активной зоны при быстром отключении генератора.
Но в случае, если ток короткого замыкания очень велик, он может сжечь сердечник статора. А в худшем случае может привести к необходимости замены ламинации.
Ламинирование требует больших затрат времени и средств. Поэтому для предотвращения подобных ситуаций генераторам необходима отдельная и чувствительная защита от замыканий на землю.
Междуфазные неисправности
Междуфазные неисправности в генераторах встречаются очень редко. Этот тип неисправности возникает из-за короткого замыкания между двухфазными обмотками.
Из-за того, что изоляция, используемая между катушками разных фаз в пазах, имеет большие размеры, этот тип неисправности редко возникает в генераторах.
Но когда происходит замыкание фазы на землю из-за перегрева катушки, может возникнуть замыкание фаза-фаза.
Эта неисправность, скорее всего, возникает в концевом соединении обмотки якоря, перегревая детали вне пазов.
Эта неисправность вызывает сильную дугу с очень высокой температурой.
И это может привести к плавлению меди и возгоранию, если изоляция не является огнеупорной.
Межвитковые неисправности статора
В генераторах переменного тока используются многовитковые катушки. Следовательно, между витками одной катушки может произойти короткое замыкание, известное как межвитковое замыкание.
Этот тип неисправности может возникнуть из-за бросков тока при высоком значении напряжения на витках.
Но в случае использования одновитковых катушек этот тип неисправности никогда не возникает. Поэтому в большой машине (более 50 МВА) применяют одновитковые катушки.
Но в некоторых странах используются многовитковые катушки. В этом состоянии необходимо обеспечить защиту от межвитковых замыканий.
Неисправности ротора
Ротор генератора переменного тока содержит обмотку возбуждения, так как большинство генераторов переменного тока являются генераторами с вращающимся полем.
Как и статор, ротор состоит из нескольких витков.
Поэтому часто возникает замыкание между проводником на землю и короткое замыкание между витками обмотки возбуждения.
Этот тип неисправности возникает из-за механических и тепловых нагрузок, действующих на изоляцию обмотки возбуждения.
Обычно обмотка возбуждения не заземлена. Таким образом, однофазное замыкание на землю не дает никакого тока короткого замыкания.
Второе замыкание на землю приведет к короткому замыканию части обмотки возбуждения, что приведет к несимметричной системе возбуждения.
Эта несбалансированная система увеличивает силу дисбаланса на роторе. А это приводило к увеличению давления на подшипники и деформации вала, если его не расчистить очень рано.
Следовательно, необходимо знать наличие первого возникновения замыкания на землю. Чтобы можно было принять корректирующие меры до того, как произойдет вторая неисправность.
Несимметричная нагрузка генератора создает ток обратной последовательности. Вращающееся магнитное поле, создаваемое током обратной последовательности, имеет направление, противоположное направлению магнитного поля ротора.
И наводит ЭДС в обмотке ротора, что приводит к перегреву ротора.
Во избежание отказов ротора в генераторах используется защита ротора от замыкания на землю и индикаторы температуры ротора.
Ненормальные условия работы
Несколько ситуаций в генераторе могут работать в течение некоторого времени. Однако это не вина. Но, если генератор постоянно работает в таком состоянии, это может привести к неисправности. Этот тип условий известен как ненормальные рабочие условия.
Во избежание неисправности генератора необходимо предусмотреть защиту от нештатных условий работы.
Эти условия;
- Перегрузка
- Превышение скорости
- Перенапряжение
- Несбалансированная нагрузка
- Отказ первичного двигателя
- Потеря возбуждения
- Отказ системы охлаждения
Перегрузка
Обмотка генератора нагревается из-за постоянной перегрузки, что приводит к повышению температуры обмотки.
Если температура превышает определенный предел, изоляция обмотки может быть повреждена. Эффект перегрузки и повышение температуры зависят от степени перегрузки.
Иногда при перегрузке срабатывает защита от перегрузки по току. Защита от перегрузки по току устанавливается на высокое значение, чтобы избежать этой ситуации. Следовательно, защита от перегрузки по току не распознает перегрузку.
Превышение скорости
Проблема превышения скорости может возникнуть в случае гидроэлектростанции из-за внезапной потери нагрузки. Потому что поток воды к турбине нельзя остановить или уменьшить мгновенно.
Чтобы избежать этой ситуации, используется система турборегулятора. Но если в системе регулятора есть какая-либо неисправность, может произойти опасное превышение скорости.
Поэтому необходимо постоянно контролировать систему регулятора и принимать корректирующие меры в системе регулятора.
Несбалансированная нагрузка
Условия несбалансированной нагрузки, вызванные несимметричной неисправностью генератора.
Из-за несимметричной нагрузки в генераторе возникает ток обратной последовательности.
Ток обратной последовательности создает вращающееся магнитное поле, которое вращается с синхронной скоростью. И направление вращения противоположно ротору.
Таким образом, эффективная относительная скорость между ними вдвое превышает синхронную скорость. И индуцируется ЭДС, имеющая удвоенную нормальную частоту в обмотке ротора.
Из-за наведенной ЭДС циркулирующий ток вызывает повышение температуры обмотки и штамповки ротора.
Постоянная несбалансированная нагрузка более 10% от номинальной нагрузки вызывает резкое повышение температуры, особенно в случае цилиндрического ротора турбогенератора.
Защита обратной последовательности необходима для предотвращения опасных ситуаций из-за несбалансированной нагрузки.
Перенапряжение
В генераторе перенапряжение возникает из-за превышения скорости вращения ротора или неисправности регулятора напряжения.
Опасно не только внутреннее перенапряжение. Но атмосферные напряжения также могут достигать генераторов. Освещение производит эти атмосферные выбросы, ударяемые по высоковольтной линии электропередачи.
Эти выбросы передаются генератору индуктивно и емкостно. Ограничитель перенапряжения и конденсаторы перенапряжения используются, чтобы избежать эффекта удара молнии.
Другой причиной перенапряжения является то, что когда контакты автоматического выключателя размыкаются или замыкаются, возникает кратковременный скачок напряжения. Этот тип перенапряжения известен как перенапряжение при переключении.
Коммутационные перенапряжения устраняются с помощью современного автоматического выключателя, а иногда и RC-ограничителей перенапряжений.
При замыкании на землю возникает переходное перенапряжение. Амплитуда этого перенапряжения более чем в пять раз превышает стандартную линейную амплитуду.
Этот тип перенапряжения опасен и может быть устранен с помощью резистивного заземления.
Отказ первичного двигателя
Отказ первичного двигателя приводит к остановке генератора переменного тока. Генератор получает активную мощность из сети и продолжает работать на синхронной скорости. И он работает как синхронный двигатель.
Это может привести к опасным механическим состояниям, если ему разрешено работать более двадцати секунд.
Серьезный перегрев по температуре лопастей. Чтобы избежать этой ситуации, защита от обратной мощности обеспечивается реле направленной мощности.
Потеря возбуждения
Потеря возбуждения происходит вследствие;
- Отказ в обмотке возбуждения
- Обрыв или короткое замыкание в обмотке возбуждения
- Неисправность в системе возбуждения
Потеря возбуждения приводит к потере синхронизма в течение секунды. И это вызывает увеличение скорости вращения ротора.
Генератор начинает работать как асинхронный генератор, так как получает реактивную мощность из сети.
И генератор начинает потреблять от сети ток возбуждения, равный номинальному значению полной нагрузки.
Приводит к повышению температуры обмотки статора и перегреву корпуса ротора за счет наведенного тока.
Он также является причиной асинхронного хода полюсов, что приводит к снижению выходного напряжения выше половины номинальной нагрузки.
Потеря возбуждения не должна сохраняться в течение длительного времени и немедленно отключать генератор. Чтобы избежать этой ситуации, используется схема отключения, при которой автоматический выключатель генератора отключается сразу же после аварии на поле.
Отказ системы охлаждения
Система охлаждения играет жизненно важную роль в поддержании температуры различных частей большого генератора. Если он не срабатывает, это вызывает сильный перегрев выше безопасного предела и приводит к повреждению изоляции.
Термопары или термометры сопротивления используются в больших машинах для измерения температуры.
Когда температура превышает заданный предел, необходимо принять корректирующие меры, чтобы избежать повышения температуры.
Помимо вышеперечисленных аномальных состояний, существуют и другие состояния, редко встречающиеся на практике. Эти условия;
- Неправильная синхронизация
- Вибрация
- Подшипник тока
- Влага в обмотке генератора
- Утечка в водородном контуре
- Локальный перегрев
- Кислород в контуре чистой воды
- Чрезмерная температура подшипника и т. д.
598 всего просмотров, 3 просмотра сегодня
ОБЩИЕ НЕИСПРАВНОСТИ ГЕНЕРАТОРА
Неисправности генератора обычно подразделяются на внутренние и внешние; внутренние неисправности возникают из-за проблем внутри компонентов генератора, а внешние неисправности возникают из-за ненормальных условий работы и неисправностей во внешних сетях.
Неисправности первичного двигателя и связанных с ним систем обсуждаться не будут, поскольку они обычно определяются на этапе механического проектирования оборудования.
Однако они должны быть интегрированы в защиту генератора для отключения.
Внутренние неисправности могут быть электрическими или механическими:
- Неисправности статора
- Перегрев обмоток
- Межфазное замыкание обмоток
- Замыкание фазы на землю обмоток
- Межвитковое замыкание
- Неисправности ротора
- Замыкание на землю
- Короткое замыкание обмотки ( фазный ротор )
- Перегрев
- Потеря поля/возбуждение
- Генератор «асинхронный»
- Работа двигателя
- Перегрев подшипников и отсутствие давления смазочного масла
- Вибрация
Перегрев обмоток статора может быть вызван постоянными перегрузками.
Междуфазные замыкания и замыкания на землю происходят из-за пробоя изоляции.
Короткое замыкание обмотки ротора приводит к увеличению тока возбуждения и уменьшению напряжения возбуждения.
Перегрев ротора является следствием неуравновешенных токов в статоре из-за:
- Однофазного отключения
- Неисправность обмотки статора
- Отрицательная последовательность фаз
Обратная последовательность фаз и несимметричные токи в токах статора создают поток якоря, вращающийся в направлении, противоположном направлению вращения ротора, вызывая вихревые токи в массе ротора.
Эти вихревые токи, частота которых в два раза превышает частоту системы, вызывают локальный перегрев на периферии ротора, что может привести к ослаблению удерживающих клиньев и колец ротора.
Когда генератор теряет возбуждение (или поле), реактивная мощность поступает из энергосистемы в генератор. Затем генератор теряет синхронность и работает как асинхронный генератор со скоростью выше синхронной.
При скорости выше синхронной ротор начнет колебаться в попытке зафиксироваться в синхронизме, что приведет к перегреву и другим повреждениям.
Работа двигателя генератора может произойти, когда подача пара или воды к турбине перестает работать, и генератор получает энергию от системы передачи.
В паровых турбинах пар действует как хладагент, поддерживая постоянную температуру лопаток. Прекращение подачи пара может привести к перегреву лопастей. На некоторых машинах повышение температуры очень низкое, и можно терпеть движение в течение значительного времени.
Гидравлическая турбина будет иметь кавитация (образование, а затем немедленное схлопывание полостей в жидкости – небольших свободных от жидкости зон («пузырьков») – следствие сил, действующих на жидкость).
Обычно это происходит, когда жидкость подвергается резким изменениям давления, вызывающим образование полостей при относительно низком давлении.
Кавитация является серьезной причиной износа.