1、2019/3/14,1,襄樊东风汽车电气有限责任公司,XIANGFAN DONGFENG MOTOR ELECTRIC CO.LTD,技术服务手册,SERVICE GUIDE,发 电 机,2019/3/14,2,目 录,发电机的分类原理结构产品特性注意事项常见故障与排除方法 典型案例,2019/3/14,3,概述,2019/3/14,4,概述,2019/3/14,5,概述,C3972529发电机,（C397252937N29B-01010）发电机（配套东风康明斯BC系列柴油发动机）,2019/3/14,6,原理,（9管有刷）发电机工作原理,接通电源开关，发动机未发动前，蓄电池通过充电指示灯给发
2、电机转子激磁线圈供电使其产生磁场，充电指示灯发光。发动机起动后通过传动皮带带动发电机转子旋转，当发动机转速达到一定高度（零电流转速），转子激磁线圈磁场与定子线圈有相对运动，使定子线圈感应三相交变电流，发电机开始发电；同时由于发电机发出的电压高于蓄电池电压，充电指示灯熄灭，蓄电池不再向发电机激磁线圈供电，激磁线圈由发电机自供电。调节器通过控制激磁电流的通断来控制电压的高低，使电压稳定在规定的值。,发动机发动瞬间发电机状态,发动机工作时发电机状态,2019/3/14,7,结构,有刷发电机结构示意图,2019/3/14,8,结构转子,3972529发电机转子结构,2019/3/14,9,结构定子,3
3、972529发电机定子结构,三角形接法,星形接法,2019/3/14,10,结构整流器,按整流二极管数量的不同，发电机可分为6管、8管、9管及11管交流发电机等。8管交流发电机在中性点增加了两个二极管，也称为中性点二极管可将发电机的输出功率提高。,3972529发电机整流器结构,2019/3/14,11,结构调节器,3972529发电机调节器,按结构类型的不同调节器可分为：振动式、电子式、集成电路式等。 发电机电压高于规定值，调节器则断开激磁电流，以降低电机输出电压，限制发电机的输出电压不超出某一规定范围，以保护整车用电系统。如：14V发电机，大约控制在14.20.25V范围内；28V发电机，
4、大约控制在280.3V范围内。,2019/3/14,12,产品特性,3972529发电机特性曲线,发电机输出特性是以转速为基准，输出电压保持恒定时，发电机的输出电流经过整流后与转速的关系。通过它可以知道发电机在不同转速下输出电流的大小。 转速达到一定值时，发电机才有电流输出，此转速被称为零电流转速，又称建压转速。保持发电机输出电压一定时，随着转速的增加，输出电流逐渐增加，当转速增大到一定值时，输出电流不再增加。此时电流值为最大输出值。发电机的额定电流值(使用电流)一般规定为最大输出的2/3。,零电流转速,额定 转速,2019/3/14,13,产品特性,3972529发电机输出性能,397252
5、9发电机技术规格,2019/3/14,14,注意事项安装,调整调节臂，保证皮带张紧力适当，拧紧电机各处紧固螺母到规定力矩值； 尽量保证发电机的工作环境通风良好，有干净的空气流通； 尽量避免把电机装于车辆较低位置或轮胎附近，以避免泥沙溅入电机内部，造成电机损坏； 尽量避免发电机靠近发动机排气管等热源； 发电机与车辆上其它零部件保持约10mm的间距，以避免在运行过程中磕碰； 各导线连接处必须牢固、可靠，不得有松动、虚接等情况。,安装注意事项,2019/3/14,15,注意事项接线,接线注意事项,汽车发电机有B、E输出端（单线制发电机E输出端不必接导线，有些发电机则省去了E输出端；复线制发电机E输出
6、端需接蓄电池负极）。B、E输出端必须与负载（包括蓄电池）并联。发电机充电指示灯输出端一般标记为L（或D+），L端必须接一充电指示灯（24V，3W左右，12V用电系统为12V，2W左右）。 有些发电机有中性点输出（标记为N）和相输出（标记为W），N与W输出可以接转速信号传感器、继电器开关或悬空等。,B直流输出接线柱。 N中性点输出接线柱。 L充电指示灯接线柱。 E接地端。 S1 ， S2 ， S3定子线圈引出线。,2019/3/14,16,注意事项使用,及时更换和修复老化、破损的导线，固紧松动的接头和清理结合面。 运行20000km（视工作环境和使用时间而定）应拆开发电机，清洗内部污物；更换磨损
7、较大的碳刷（有刷发电机），并注意不要损伤定子与转子漆包线。 检查轴承转动情况，如松动显著或不够灵活应予以更换；同时检查与轴承相配合的孔径或轴颈是否有磨损。 严禁发电机无负载运行或运行过程中突然断开负载。,使用注意事项,2019/3/14,17,故障判断与排除,2019/3/14,18,故障判断与排除,2019/3/14,19,故障判断与排除初步判断,若怀疑发电机不发电或发电量不足时，首先不要拆下发电机，按以下步骤进行初步判断。 a、检查发电机各外接导线接头处有无断线、错接、短路现象，并用电压表测量B点有无蓄电池电压。 b、将起动开关拧到“开”位置，但不要起动发动机，此时用电压表测量L点有无电压
8、，并观察充电指示灯是否明亮。 c、发动发动机，用电压表测量发动机B点电压：应达到27V以上 轻踩油门电压有少许变化（0.10.2V ） d、打开部分负载，如车灯 电压为27V以上 轻踩油门电压有中等程度变化（0.20.4V ） e、打开空调、车灯等主要负载 电压为27V以上 轻踩油门电压有较大程度变化（0.51V ） f、进行到c项时，发电机没有电压输出或输出电压不足，可采取如下办法检查，从电瓶正极引一条导线，起动发动机后，用另一端迅速点击L点，再用测量B点电压输出，若无电压输出，则发电机存在不发电故障；若有电压输出，则充电指示灯线路有故障（一般为指示灯损坏，线路接触不良或断路）。 g、若加载
9、部分负载后，B点电压下降幅度较大，则故障可能为：皮带松动；定子线圈缺相；整流或激磁二极管部分烧毁；激磁线圈匝间短路；接头接触不良。,2019/3/14,20,检查固定发电机的各紧固螺栓是否松动，传动皮带是否达到规定的张紧力。 发电机是否与车辆其它零部件有干涉，若干涉，其有可能造成短路，使发电机烧毁或者机械性损伤。 检查发电机安装位置与发动机的排气管是否过近。,故障判断与排除车辆装配及传动系统,2019/3/14,21,故障判断与排除车辆电路系统,当电路系统开关接通、发动机未运行时，B点对地电压24V左右，L点对地电压1V， 充电指示灯亮，断开L点则充电指示灯熄灭。 检查各接线螺栓是否松动、虚接
10、，导线相互之间或与发电机壳体及车体是否短路，导线固定是否安全可靠。 各导线线径、充电保险是否满足使用要求。,2019/3/14,22,整流器整流二极管故障。 观察法：检查整流器整流二极管有无烧损现象，若发现可疑管芯，轻轻拨动管芯引线，若管芯引线脱落，则该二极管已损坏。(图片) 测量法：1、 检查各整流二极管压降（见下页）。 2、拆下定子线圈引出线，用万用表逐一测量整流二极管电阻，若反向电阻很小，则该二极管短路；若正向电阻很大，则该二极管断路。 比较法：拆下定子线圈引出线，用万用表逐一测量整流二极管是否与正常的二极管电阻、管压等参数相近，否则该二极管已损坏。 激磁二极管故障。可参照整流器整流二极
11、管故障判断。 焊点检查。焊点应无虚焊、漏焊等现象。 绝缘检查。用万用表检查二极管正极、正极板、引线对地（或负极板）应绝缘良好。,故障判断与排除整流器,故障判断,整流器常见故障主要是因二极管的正向或反向工作电压、电流过大而击穿，造成二极管的短路 、断路故障，失去单向导电的整流和截流作用，致使发电机输出不足或定子绕组损坏等。,2019/3/14,23,故障判断与排除整流器,整流二极管烧毁，引线松动,可能原因： 输出端短路,2019/3/14,24,故障判断与排除整流器,2019/3/14,25,故障判断与排除整流器,输出电流过大 电压调节器损坏，长时间输出电流过大，超过了二极管的正向工作截流值，使
12、二极管击穿。 电源线路、用电设备或整流器自身短路，造成发电机输出电流过大，使二极管击穿。 加装其它大功率的电气设备，使发电机输出超负荷。 温度过高使绝缘材料老化或装配、异物造成短路。 某个二极管损坏后未能及时发现和更换，造成其它二极管的负荷加大，致使其它二极管相继损坏。 发电机不清洁，通风散热不好，超过二极管耐温值而损坏。 L端直接与B或N端相连、搭铁或接功率较大的负载，造成励磁二极管通过大电流烧毁。 焊点虚焊、漏焊。,2019/3/14,26,故障判断与排除定子,原因分析,故障判断,定子搭铁短路。用万用表检查定子线圈引线对发电机壳体电阻值应大于200，反之定子已搭铁或与整流器负极板短路。 定
13、子线圈烧毁。从电机壳体散热窗观察定子线圈若呈黑色，并伴有烧糊的气味，则线圈已烧毁。 装配故障。由于定子引出线处理不好，引出线离电机外壳过近，在实际使用中，由于振动、温度的变化，引出线与外壳相碰出现短路。,发电机因短路或负载过大，输出电流超过定子绕组的最大负荷，使定子绕组因过流而烧毁。 发电机清洁不良，致使散热不畅，长时间工作温升过高，使绝缘材料热老化失效而短路。 定子浸漆不良，绝缘漆没能填满槽内空隙，使线圈未被有效固定，同时气隙导热差，线圈的热量不能及时散出，引线圈短路烧毁。 轴承因缺油松动或烧蚀，致使轴承径向间隙过大使转子轴偏心，造成转子扫膛，使定子绕组局部温升过高而短路或机械性断路。,20
14、19/3/14,27,故障判断与排除转子,激磁线圈引线固定不好或激磁线圈与磁轭处配合松动，工作时由于离心力、振动而甩断导线。 激磁线圈引线与滑环焊接质量差和其它原因脱焊。 电刷磨损较大（包括正常磨损和因异物进入而导致的非正常损耗）或松动；电刷弹簧卡滞、变形；滑环烧蚀造成接触电阻较大，激磁电流不能通过，以致磁场不能正常建立。 发动机起动之前，闭合点火开关，使电流不断流经激磁线圈，长时间因温升过高而使线圈烧毁。,原因分析,故障判断,转子常见故障存在于激磁线圈，用万用表测量激磁线圈电阻值，表笔分别接L、F接线柱测量，按下表进行判断。,2019/3/14,28,故障判断与排除调节器,F,E,F,E,三
15、用表调至二极管档，检F-E压降，压降应在0.40.65V之间，压降小于0.4V，调节器不调压；,2019/3/14,29,故障判断与排除调节器,三用表调至二极管档，检F-E压降，压降应在0.40.65V之间，压降大于0.65V，调节器不导通。,用户松动调节器接地螺钉，导致调节器接地不良,2019/3/14,30,故障判断与排除调节器,F,三用表调至电阻档(200)，检调节器两L端，两L端应相通。,E,L,三用表调至电阻档(20K)，检L-E电阻，电阻值应在22.4K(适用于JFZ2840/37N系列发电机)之间。,2019/3/14,31,故障判断与排除电容器,三用表调至电阻档(20M)，检B
16、-E电阻，表显示应跳动，呈充、放电过程。反之，电容已损坏。,2019/3/14,32,发电机的轴承属于易损件。因温度、灰尘、自然磨损等原因导致内部润滑脂干涸，产生异响、卡滞，严重时损坏轴承室，导致转子扫膛。 有刷发电机的电刷都属于易损件。电刷磨损到一定程度时电刷与滑环接触不良，导致激磁电路不畅，磁场不能正常建立，引起发电机不发电或发电量不足。 灰尘附着在线圈、整流器等发热部件表面，影响散热，使线圈温升过高而烧毁。 有刷发电机的电刷损耗产生的碳粉，大量附在电机的导电部位，使局部产生短路。,一：发电机无须保养,检测充电指示等电路是否正常时，直接从发电机B端引线接到L端，以给发电机一个激磁电流，这样
17、做的同时是将L端接了大负载，而发电机L端的励磁二极管所能承受的电流很小。,二：发电机L端可接大功率负载。,常见错误观念,2019/3/14,33,发电机在没有接负载（包括蓄电池）工作时，其输出端对地电压会高达40V以上，并且随着电机转速的升高，电压逐渐下降。 发电机在蓄电池容量不足、且未使用其他负载工作时其输出端对地电压会比额定值稍高。 调节器F、L接线柱被短路或接线错误使调节器未接入磁场回路中，导致调节器不能工作，随着并且随着电机转速的升高，电压逐渐上升。,三：发电机输出电压偏高一定是调节器失效,传动皮带松动、打滑，不能将发动机的力矩有效传递到发电机。 发电机转速不高也会导致输出达不到额定值
18、，发电机的额定输出电流，是在额定转速的前提下才能达到。,四：发电机输出不足一定是发电机自身的原因,常见错误观念,2019/3/14,34,典型案例一：充电指示灯常亮,故障描述 2002年厦门工程机械厂反映17台康明斯发动机中有10台C3415351发电机充电指示灯常亮，要求速派人处理。 经现场测试分析，17台车都存在充电指示灯常亮故障，现象是发动机发动后大约半分钟，在空载状态时充电指示灯常亮，且发电机转速越高灯越亮，但加上一定负载后充电指示灯灭。经进一步了解，这种工程车使用进口95Ah固体免维护蓄电池，充电指示灯为一发光二极管，34V电压时即可发光。 原因分析：系统匹配问题。进口95Ah固体免
19、维护蓄电池特性较硬，开始半分钟没有充电电流，发电机处于空载状态，电压不稳定，充电指示灯两端因固体免维护蓄电池存在4V左右压差（蓄电池存在充放电状态），加负载后，电机电压处于稳定状态，所以空载灯亮，加负载灯灭。 改进措施： 使用国产蓄电池，经现场试验，上述故障现象没有了，可行。增加40W负载，经试验可行。 最终厦工设计部门经用户同意后更改设计方案，增加45W陶瓷电阻。,误判发电机故障：充电指示灯常亮,2019/3/14,35,典型案例二：发电机空载电压高,误判发电机故障：发电机 电压高,故障描述:2002年东南公司SQI工程师分析3701QM发电机故障时，将发电机所有接线全部断开，用三用表测试发
20、电机输出端电压由85V慢慢降到40V左右，且转速越低电压越高。 原因分析：断开发电机所有接线，电机处于自激状态，高转速下发电机因剩磁而发电，激磁二极管给激磁供电过程中频繁开断因电感作用而产生高脉冲电压，因二极管单向导电，电容器c只能被充电而不能放电，直至充电电压到脉冲电压峰值。用三用表测试发电机输出端电压时，因三用表高内阻放电，所以端电压由峰值慢慢下降到平衡状态。转速越低激磁电流越大，脉冲峰值电压越高，所以转速越低电压越高。14V电机最高达140V以上。,2019/3/14,36,典型案例三:发电机温升高,原因分析：现场检查情况与用户反映一致，但电机从驱动端看逆时针旋转。3972529发电机规
21、定为顺时针方向旋转，如装配成逆时针方向旋转，则发电机 通风散热性能差，手感发电机通风窗口风量很小，发电机温升随时间长而升高。 解决办法：将发电机改成逆时针方向旋转，问题得到解决。,误判发电机故障:发电机温升高且易烧毁,故障描述： 2002年一非整车用户反映3972529发电机刚开始时发电机输出较大，时间一长,发电机输出下降很厉害且发电机表面温度很高。,2019/3/14,37,典型案例四：发电机卡死,检查分析：在康明斯安装现场仔细检查，发现卡死的发电机安装衬套被压平，发电机安装挂耳在安装螺母拧紧后受力变形，当变形量大于发电机气隙时，发电机扫膛即卡死；当发电机安装螺母松开后，挂耳受力消失，发电机
22、处于正常运转状态。经进一步检查，为安装支架短所造成。故障再现试验进一步进行了验证。 改进措施：选用合格支架；安装衬套加长3mm。,误判发电机故障：发电机装配卡死,2002年初，康明斯反映37N29B发电机在装配时出现卡死现象，比例为5%左右，但拆卸下来后进行检查，发电机动转灵活，未发现异常，初步判定发电机存在故障。,2019/3/14,38,典型案例五:端盖异常磨损,故障现象：发电机端盖安装孔处异常磨损。 原因分析：安装支架拧紧螺母松动，但螺母未松脱，时间一长，因振动而产生异常磨损。 结论： 该故障现象是由于安装支架松动所造成，最终故障表现在发电机上，但不属于发电机本身质量问题。,误判发电机故
23、障：端盖异常磨损,2019/3/14,39,典型案例六：发电机端盖裂,2001年，用户反映3701QM发电机安装挂耳螺纹处断裂，最多一月达20多台。 原因分析：开裂部位断面无任何铸造缺陷，开裂原因受大应力所致。检查开裂部位安装支架，其安装平面呈凹凸状，严重的达1mm左右。经分析及故障再现试验，电机挂耳断裂系安装支架不平所致。 防护措施： 安装电机支架时检查其平面度，挑选合格品使用。 安装支架冲压后增加校平工序。,误判发电机故障：发电机挂耳安装螺纹处裂,2019/3/14,40,典型案例七：滑环异常磨损,2002年东南（福建）汽车公司反映3701QM发电机转子滑环异常磨损 原因分析： 检查滑环、
24、碳刷无任何异常现象，仔细检查发现，滑环异常磨损 的电机，表面油污较严重，初步断定滑环异常磨损为电机进油所致。 发电机上方安装一油泵，出油口未封住，安装时机油流进电机。 实验验证；取相同机油注入滑环上，试验50小时左右，滑环出现图一所示磨损。,误判发电机故障：发电机滑环异常磨损,改进前,改进后,防护措施： 油泵接油管前，采取防漏油措施。 发电机改进防护结构。,2019/3/14,41,典型案例八：发电机轴承批量损坏,原因分析：轴承密封盖完好，内部油脂烧干碳化。经现场车辆检查，共检查9台车，8台车目视发电机装歪，有的调整衬套压平幻灯片 59，拆开发电机支架紧固件，单挂耳平面与支架存在5mm间隙，轴
25、承都存在问题；有一辆车目测发电机装正，发电机继续在使用，未进行任何保养。 改进措施：1、调整衬套压平或挂耳平面与支架存在间隙的加装平垫片；2、装配发电机 时先拧紧为单挂耳螺钉，后拧紧双挂耳螺栓。,损坏轴承,误判发电机故障：轴承损坏,故障描述：2004年4月5日，鄂尔多斯嘉泰汽贸购EQ1251VX27D3车20辆，行驶70008000公里，11台304轴承损坏（3415691发电机），更换其他厂电机行驶2000公里左右轴承出现异响。1000多公里保养一次，上黄油。,2019/3/14,42,典型案例十一：发电机输出电压高,故障描述经常有用户反映28V发电机输出电压达30V左右，判定为调节器故障，
26、更换调节器故障仍然存在。 原因分析：发电机输出电压达30V左右而输出电流不大，蓄电池老化所造成（有的调节器高达36V）。输出电压随电流下降而升高，则调节器有问题。 纠正措施：更换蓄电池。,误判发电机故障：调节器损坏,2019/3/14,43,谢 谢 ！,结束,2019/3/14,44,发电机安装位置离排气管较近,2019/3/14,45,异常状态： 调整衬套压平,正常状态： 保持约5mm间隙,2019/3/14,46,L端直接与B或N端相连,激磁二极管全烧毁,2019/3/14,47,磨损 部位,2019/3/14,48,油,转向助力泵,转向助力泵注油口残油进入发电机,2019/3/14,49,异常状态：,正常状态：,2019/3/14,50,开裂部位安装处,开裂部位,
