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让1973年的德国发电机工作起来(发电机自动电压励磁调节器) ... ... ... ...

 电机CAD 2018-08-13

让1973年的德国发电机工作起来

------发电机自动电压励磁调节器


写在前面:

本文用于记录维修发电机励磁调节器的过程,其中涉及BT33晶体管可控整流电路、KP200A单向晶闸管可控硅原理及使用、励磁电压高低选择调节器种类等话题。


暑假回家,跟一个在镇上维修电机的伯父,维修了一台1973年的德国发电机。这台发电机是一个杀猪场的大型柴油发电机,故障是不能发电,伯父初步判断是励磁电路损坏。


图一:柴油发电机总图


图二:发电机铭牌


起初,伯父联系我,是想按照原来的励磁电路板做个新的电路板。这个电路板上有一个BT33元件,该电路组成可调触发电路,产生励磁电压,使得励磁线圈工作,发电机得以正常发电。由于旧的电路板有些线路都已经损坏,我便在网上搜索有关BT33组成的电路,最终在百度文库上找到一篇名为《BT33晶体管可控整流电路》的文章,在这篇文章里我见到了如图三的电路图。主要用途是将交流电转化为电压可调的直流电,将该直流电通发电机励磁线圈。


图三:单相半控桥式整流电路原理图


在这个电路中,比较有趣的是我以前没有见过的KP200A单向晶闸管可控硅。一开始我以为这个元件的控制方法及工作原理和三极管应该类似,可查阅了资料后才发现控制方法大不一样。该元件导通和截止需要满足一定的条件,其工作原理如图四和图五。

图四:单向可控硅符号


图五:单向可控硅工作原理


根据查到的BT33可控整流电路图对原有的电路板进行了元件的更换和调试,还是不能使得单相晶闸管正常被触发工作,因而转向淘宝查找现成的电路板。


Tip*:如果有示波器,可以在单相半控桥式整流电路的各个端子进行波形测量,从而查出是哪个期间出现故障。具体可根据下文参考文献5相关波形对比测试。


在淘宝上搜索“发电机励磁调压板”就找到了由AVR单片机为核心的电路板,咨询客服,需要明确发维修的电机是有刷还是无刷的,励磁电压是多少伏特(根据励磁电压不同,需要选择是半波整流电路还是全波整流电路)以及励磁电流,这些数据在发电机铭牌上可以查到。


在淘宝上找到一家比较详细的介绍,截图记录:


1.  调压板整体介绍:



2.调压板380v接线图:



3.接线注意事项:



4.旋钮调节原理:



5.调压板使用步骤及调节:



以上只是电压调节板的使用,还需要搭配由晶闸管组成的整流电路。淘宝上有现成的加好散热片的整体电路(如图六),但是其晶闸管用的是KP100A的。由于杀猪场用电量大,为了避免损坏电路,我们购买了KP200A晶闸管,按照图七所示的线路原理进行线路连接,最终修改成了图八的大功率调压板。


图六:整体整流电路板


图七:调压板及整流电路图


图八:自动电压励磁调节电路板(最终)


把电路板按照使用电路图连接到发电机上后,启动发电机,观看发电机上的电压表,用螺丝刀对调压板上的电压调整旋钮进行调节,使得电压表示数稳定在380V左右,发电机正常工作。


参考文献:

1.《BT33晶体管可控整流电路》 百度文库作者:sasa401

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