讓1973年的德國發電機工作起來(發電機自動電壓勵磁調節器) ... ... ... ...

2021-01-21 電機技術及應用

讓1973年的德國發電機工作起來

-發電機自動電壓勵磁調節器


寫在前面：

本文用於記錄維修發電機勵磁調節器的過程，其中涉及BT33電晶體可控整流電路、KP200A單向晶閘管可控矽原理及使用、勵磁電壓高低選擇調節器種類等話題。


暑假回家，跟一個在鎮上維修電機的伯父，維修了一臺1973年的德國發電機。這臺發電機是一個殺豬場的大型柴油發電機，故障是不能發電，伯父初步判斷是勵磁電路損壞。


圖一：柴油發電機總圖


圖二：發電機銘牌


起初，伯父聯繫我，是想按照原來的勵磁電路板做個新的電路板。這個電路板上有一個BT33元件，該電路組成可調觸發電路，產生勵磁電壓，使得勵磁線圈工作，發電機得以正常發電。由於舊的電路板有些線路都已經損壞，我便在網上搜索有關BT33組成的電路，最終在百度文庫上找到一篇名為《BT33電晶體可控整流電路》的文章，在這篇文章裡我見到了如圖三的電路圖。主要用途是將交流電轉化為電壓可調的直流電，將該直流電通發電機勵磁線圈。


圖三：單相半控橋式整流電路原理圖


在這個電路中，比較有趣的是我以前沒有見過的KP200A單向晶閘管可控矽。一開始我以為這個元件的控制方法及工作原理和三極體應該類似，可查閱了資料後才發現控制方法大不一樣。該元件導通和截止需要滿足一定的條件，其工作原理如圖四和圖五。

圖四：單向可控矽符號


圖五：單向可控矽工作原理


根據查到的BT33可控整流電路圖對原有的電路板進行了元件的更換和調試，還是不能使得單相晶閘管正常被觸發工作，因而轉向淘寶查找現成的電路板。


Tip*：如果有示波器，可以在單相半控橋式整流電路的各個端子進行波形測量，從而查出是哪個期間出現故障。具體可根據下文參考文獻5相關波形對比測試。


在淘寶上搜索「發電機勵磁調壓板」就找到了由AVR單片機為核心的電路板，諮詢客服，需要明確發維修的電機是有刷還是無刷的，勵磁電壓是多少伏特（根據勵磁電壓不同，需要選擇是半波整流電路還是全波整流電路）以及勵磁電流，這些數據在發電機銘牌上可以查到。


在淘寶上找到一家比較詳細的介紹，截圖記錄：


1.  調壓板整體介紹：



2.調壓板380v接線圖：



3.接線注意事項：



4.旋鈕調節原理:



5.調壓板使用步驟及調節:



以上只是電壓調節板的使用，還需要搭配由晶閘管組成的整流電路。淘寶上有現成的加好散熱片的整體電路（如圖六），但是其晶閘管用的是KP100A的。由於殺豬場用電量大，為了避免損壞電路，我們購買了KP200A晶閘管，按照圖七所示的線路原理進行線路連接，最終修改成了圖八的大功率調壓板。


圖六：整體整流電路板


圖七：調壓板及整流電路圖


圖八：自動電壓勵磁調節電路板（最終）


把電路板按照使用電路圖連接到發電機上後，啟動發電機，觀看發電機上的電壓表，用螺絲刀對調壓板上的電壓調整旋鈕進行調節，使得電壓表示數穩定在380V左右，發電機正常工作。


參考文獻：

1.《BT33電晶體可控整流電路》 百度文庫作者：sasa401

原文網址：https://wenku.baidu.com/view/e516dcd128ea81c758f57893.html

2. 《SHALUO精品無刷發電機調壓板電壓穩壓板AVR調節器》

淘寶店鋪：福建沙螺機械

原文網址：https://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.20.c3798baaiBJPU5&id=38260800319&ns=1&abbucket=3#detail

3. 《晶閘管及其應用》 百度文庫作者：sfp2000

原文網址：https://wenku.baidu.com/view/74534510e009581b6ad9eb0a.html?from=search

4. 《可控矽技術入門經典》 百度文庫作者：DSYdsyYSDysd

原文網址：https://wenku.baidu.com/view/b005c249fe4733687e21aa25.html?from=search

5.《BT33觸發電路》  百度文庫作者：大漠雄關雪

原文網址：https://wenku.baidu.com/view/1252036ea45177232f60a285.html


寫在後面：

由於我模電知識薄弱，只能按葫蘆畫瓢，記錄下該維修過程以及相關資料出處，以便有相關維修需求的讀者查閱。感謝參考文獻資料提供原作者。


本人水平有限，歡迎讀者給予批評指正。謝謝！


作者：wilsin

文章來源：麵包板

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