第一章 柴油·汽油发电机组维修第一节 发电机组简介 1
一、发电机组的组成及型号 1
1．发电机组的组成 1
2．发电机组的分类与型号 2
二、发电机组主要性能指标 2
1．发电机组主要性能的定义 2
2．发电机组主要技术性能指标 4
三、发电机组控制 4
1．发电机组控制屏 4
2．自动化发电机组状态信号 5
3．自动化发电机组的控制 5
第二节 发电机组的安装、使用与维修 6
一、发电机组安装 6
1．发电机起吊 6
2．发电机与内燃机对接组装 6
3．发电机电气安装 7
二、发电机组使用与维修 8
1．发电机组的安全使用 8
2．发电机组的单机运行操作 9
3．发电机组并列（网）运行操作 11
4．发电机组常见故障及排除 15
第二章 柴油机·汽油机维修 16
第一节 柴油机、汽油机简介 16
一、柴油机、汽油机型号及四冲程与二冲程内燃机的比较 16
1．柴油机、汽油机型号 16
2．四冲程与二冲程内燃机的比较 17
二、柴油机、汽油机主要性能指标 17
1．功率 17
2．热效率 17
3．机械效率 17
4．燃油消耗率 18
5．扭矩 18
第二节 柴油机、汽油机结构及工作原理 18
一、柴油机结构及工作原理 18
1．机体组件 18
2．曲柄连杆机构 19
3．配气机构 19
4．进、排气系统 20
5．润滑系统 20
6．冷却系统 21
7．燃油供给系统 22
8．起动系统 24
二、汽油机结构及工作原理 26
1．燃油供给系统 26
2．点火系统 28
第三节 柴油机、汽油机保养与维护 31
一、柴油机保养与维护 31
1．风冷式柴油机保养 31
2．水冷式柴油机保养 31
二、汽油机保养与维护 32
1．四冲程汽油机保养 32
2．二冲程汽油机保养 32
三、起动电动机、充电发电机、蓄电池保养与维护 32
1．起动电动机保养与维护 32
2．充电发电机保养与维护 33
3．蓄电池保养与维护 33
第四节 柴油机、汽油机故障维修 34
一、柴油机、汽油机常见故障排除方法与步骤 34
1．柴油机、汽油机故障现象及一般判断方法 34
2．柴油机、汽油机故障排除步骤 35
3．汽油机故障排除步骤 37
二、柴油机故障维修 39
1．柴油机起动困难或不能起动 39
2．柴油机功率不足 40
3．柴油机过热 41
4．柴油机突然停车 41
5．柴油机飞车 42
6．柴油机散热水箱冻阻 43
7．柴油机排气冒黑烟 43
8．柴油机排气冒白烟 44
9．柴油机排气冒蓝烟 45
10．柴油机活塞敲击声 45
11．柴油机主轴轴承敲击声 46
12．柴油机连杆轴承敲击声 47
13．柴油机气缸拉伤（拉缸） 47
14．柴油机机油压力不足或无压力 48
15．柴油机机油压力过高 49
16．柴油机机油消耗量大 49
17．起动机不能转动 49
18．起动机空转正常，但无力起动柴油机 50
19．起动机空转 50
20．起动机齿轮不能与飞轮齿圈啮合 51
21．发电机组运行中不能对蓄电池充电 51
22．蓄电池充电电流不稳定 52
23．充电发电机对蓄电池充电电流太大 52
24．蓄电池容量降低 53
25．蓄电池自行放电 53
26．蓄电池内电解液消耗过快 54
三、汽油机故障维修 54
1．汽油机燃油供给系统不来油或来油不畅 54
2．汽油机起动困难或不能起动 55
3．汽油机突然熄火 56
4．汽油机运转中个别缸断火 56
5．汽油机无负荷时正常，有负荷时断火 57
6．汽油机怠速正常，高速时断火 57
7．汽油机转速不正常 57
8．汽油机急加速不良 58
9．汽油机中高速不良 58
10．汽油机怠速不良 59
11．机油窜入气缸（上油），排气冒蓝白烟 59
12．汽油机运转时汽化器回火 60
四、柴油机、汽油机常用调整、维修方法 60
1．气门间隙的调整 60
2．柴油机喷油时间的调整 61
3．汽油机点火正时的调整 62
4．柴油机喷油泵的调整和维修 62
5．柴油机喷油器的调整与维修 63
6．输油泵的维修 64
7．汽油机汽化器的调整和维修 64
8．汽油机汽油泵的维修 67
9．汽油机点火线圈的检查 68
10．汽油机分电器的维修 68
11．汽油机火花塞的维修与更换 70
12．气缸套的检验 71
13．气缸套拆装的注意事项 72
14．水垢、油污的清除 73
15．积炭的清除 73
第三章 交流发电机维修 75
第一节 交流发电机简介 75
一、交流发电机分类 75
（一）交流发电机分类与励磁方式 75
1．交流发电机分类 75
2．交流发电机励磁方式 76
（二）发电机型号 76
1．5段符号及数字代表发电机型号 76
2．4段符号及数字代表发电机型号 76
（三）交流发电机选型 76
1．按使用环境选型 76
2．按负载容量选型 77
3．按产品特点选型 77
二、交流发电机使用与维护 80
（一）交流发电机安全使用 80
1．严防漏电 80
2．安全保护 80
3．发电机机房环境要求 80
4．发电机必须按运行定额使用 80
（三）发电机的维护与保养 81
1．日常维护、保养 81
2．长期停放的维护、保养 81
第二节 交流发电机的基本结构及工作原理 81
一、三相交流发电机基本结构及工作原理 81
（一）有刷三相交流发电机 81
1．基本结构 81
2．工作原理 85
3．交流发电机三相绕组的接法及功率 86
（二）无刷三相交流发电机 87
1．基本结构 87
2．工作原理 88
（三）电抗移相式相复励三相交流发电机 89
1．基本结构 89
2．工作原理 89
（四）电抗变流复合式相复励三相交流发电机 90
1．基本结构 90
2．工作原理 91
（五）三次谐波励磁三相交流发电机 91
1．基本结构 91
2．工作原理 92
（六）双绕组电抗分流交流发电机 92
1．基本结构 92
2．工作原理 92
（七）直流机励磁三相交流发电机 93
1．基本结构 93
2．工作原理 93
二、单相交流发电机基本结构及工作原理 94
（一）有刷单相交流发电机 94
1．基本结构 94
2．工作原理 94
（二）交流励磁机励磁无刷单相交流发电机 95
1．基本结构 95
2．工作原理 95
（三）隐极式逆序励磁无刷单相交流发电机 96
1．基本结构 96
2．工作原理 96
（四）凸极式逆序励磁无刷单相交流发电机 97
1．基本结构 97
2．工作原理 98
（五）三次谐波励磁单相交流发电机 98
1．基本结构 98
2．工作原理 99
（六）相复励单相交流发电机 99
1．基本结构 99
2．工作原理 100
三、励磁机的基本结构及工作原理 100
（一）交流励磁机 100
1．基本结构 100
2．工作原理 101
（二）直流励磁机 101
1．基本结构 101
2．工作原理 103
四、交流发电机自动电压（励磁）调节器工作原理 104
（一）直接可控硅励磁调节器 104
1．有刷三相交流发电机可控硅励磁器 104
2．有刷三相交流发电机可控硅励磁调节器 109
3．无刷三相交流发电机可控硅励磁调节器 110
4．无刷三相交流发电机晶体管励磁调节器 112
5．有刷三相交流发电机两相零式可控硅励磁调节器 115
6．有刷单相交流发电机可控硅励磁调节器 116
7．无刷单相交流发电机可控硅励磁调节器 119
（二）分流可控励磁调节器 120
1．三次谐波励磁有刷三相交流发电机可控硅励磁调节器 120
2．相复励有刷三相交流发电机可控硅励磁调节器 123
五、基本系列交流发电机技术数据及绕组嵌接线 125
（一）基本系列交流发电机技术数据 125
1．三相交流发电机 125
2．单相同步交流发电机 129
（二）交流发电机绕组嵌线展开、接线图 133
1．定子绕组（含交流励磁机电枢绕组）嵌线展开图 133
2．定子绕组接线图 145
3．转子绕组（含交流励磁机定子绕组）接线图 147
第三节 交流发电机维修专项技术 149
一、交流发电机检测 149
（一）交流发电机基本技术性能及其试验方法 149
1．三相交流发电机 149
2．单相交流发电机 154
（二）交流发电机绝缘电阻检测 154
1．绕组对地绝缘电阻检测 154
2．集电环对地绝缘电阻检测 154
3．集电环两个铜环间的绝缘电阻检测 154
4．换向器对地绝缘电阻检测 155
（三）绕组匝间短路检测 155
1．匝间冲击耐压试验仪检测法 155
2．短路控测器法 157
3．电压降检测法 158
4．电流检测法 158
（四）交流发电机绕组断路检测 158
1．绕组断路检测 158
2．部分绕组断线检测 158
（五）交流发电机定、转子极性检测 159
1．目测法 159
2．指南针法 159
（六）交流发电机绕组及带电器件耐电压检测 159
1．耐电压试验阶段和被试部分 160
2．试验电压 160
3．重复耐电压试验规定 161
（七）交流发电机励磁回路断路检测 161
1．有刷三相交流发电机励磁回路 162
2．无刷三相交流发电机励磁回路 162
3．电抗移相式相复励三相交流发电机励磁回路 163
4．电抗变流复合式相复励三相交流发电机励磁回路 164
5．直流励磁机励磁三相交流发电机励磁回路 164
6．三次谐波励磁三相交流发电机励磁回路 165
7．双绕组电抗分流三相交流发电机励磁回路 166
8．有刷单相交流发电机励磁回路 166
9．无刷单相交流发电机励磁回路 167
10．隐极式逆序励磁单相交流发电机励磁回路 168
11．凸极式逆序励磁单相交流发电机励磁回路 168
12．相复励单相交流发电机励磁回路 169
13．三次谐波励磁单相交流发电机励磁回路 169
（八）直流励磁机电枢绕组检测 170
1．电枢绕组短路检测 170
2．电枢绕组断路检测 170
3．电枢绕组接地检测 171
4．电枢槽内上下层绕组短路检测 172
5．电枢绕组接错或嵌反 172
（九）直流励磁机换向器检测 173
1．换向器片间短路检测 173
2．换向器通地检测 174
3．换向器电刷火花等级的鉴别 175
4．电枢绕组与换向器焊接质量检查 175
5．换向器飞片与外圆变形的检测 175
二、AVR及主要电子元器件检测 175
（一）AVR简易检测 175
1．自励建立电压可靠性检查 176
2．电压整定范围检查 176
3．低频保护检查 177
4．电压稳定性检查 177
5．并列运行调差精度检查 177
（二）主要电子元器件检测 177
1．整流二极管简易检测 177
2．单相整流桥组简易检测 178
3．三相整流桥组简易检测 179
4．旋转三相整流器简易检测 180
5．其他电子元件简易检测 180
6．常用整流元件及磁场变阻器主要参数 182
三、交流发电机的拆、装 189
1．拆卸程序及方法 189
2．装配程序及方法 190
四、交流发电机绕组重绕 191
（一）三相交流发电机定子绕组重绕 191
1．绕组基本数据 191
2．绕线模设计和制造 192
3．绕组绕制 195
（二）单相交流发电机定子绕组重绕 196
1．绕组基本数据 196
2．绕线模 196
3．绕组绕制 196
（三）交流发电机凸极转子绕组重绕 197
1．绕组基本数据 197
2．绕线模 197
3．转子绕组绕制 198
（四）交流发电机隐极式转子绕组重绕 198
1．绕组基本数据 198
2．绕线模 198
（五）交流发电机相复励绕组重绕 199
1．绕组结构 199
2．绕组基本数据 199
3．线圈框架 199
4．绕组绕制 200
（六）直流励磁机电枢绕组重绕 200
1．绕组基本数据 200
2．绕线模 201
（七）直流励磁机定子绕组及换向极绕组重绕 202
1．直流励磁机定子并激绕组 202
2．直流励磁机定子串激绕组 203
3．直流励磁机定子换向极绕组 204
五、交流发电机绕组嵌线与接线 205
（一）三相交流发电机定子绕组嵌线 205
1．嵌线前准备工作 205
2．嵌线过程 205
（二）单相交流发电机定子绕组嵌线 208
（三）交流励磁机电枢绕组嵌线 209
（四）直流励磁机电枢绕组嵌线 209
1．嵌线前准备工作 209
2．嵌线过程 209
3．换向器的焊接 210
（五）交流发电机绕组接线 211
1．交流发电机绕组接线的有关原理与方法 211
2．三相交流发电机定子绕组接线 213
3．单相交流发电机定子绕组接线 213
4．交流励磁机电枢绕组接线 214
5．交流发电机凸极式转子绕组接线 214
6．发电机隐极式转子绕组接线 214
7．直流励磁机定子磁极绕组接线 214
8．交流励磁机定子磁极绕组接线 214
六、交流发电机绕组绝缘处理 215
（一）绕组绝缘干燥处理 215
1．外部加热法 215
2．短路电流法 215
（二）绕组浸漆、烘干工艺 216
1．绕组浸漆、烘干工艺 216
2．绕组真空浸渍工艺 217
七、其他 218
（一）电刷及集电环火花、磨损过火的处理 218
1．电刷火花及磨损过大的处理 218
2．集电环磨损的处理 219
（二）直流励磁机中性线位置确定 219
1．发电机最大电压法 220
2．感应法 220
（三）换向器修理 220
1．换向器零部件拆卸 220
2．换向器故障检修 220
（四）发电机的充磁 221
1．有刷发电机的充磁 221
2．无刷发电机充磁 222
3．直流励磁机充磁 223
4．永磁励磁机整机充磁法 223
第四节 交流发电机故障维修 225
一、交流发电机不能发电故障维修 225
（一）三相交流发电机不能发电故障排除步骤 225
1．有刷三相交流发电机不能发电故障排除步骤 225
2．无刷三相交流发电机不能发电故障排除步骤 225
3．电抗移相式或电抗变流复合式相复励（含分流可控）三相交流发电机不能发电故障排除步骤 226
4．三次谐波励磁（含可控励磁）三相交流发电机不能发电故障及排除步骤 226
5．双绕组电抗分流式三相交流发电机不能发电故障排除步骤 227
6．直流励磁机励磁有刷三相交流发电机不能发电故障排除步骤 227
（二）三相交流发电机不能发电故障维修 228
1．有刷三相交流发电机不能发电 228
2．无刷三相交流发电机不能发电 229
3．电抗移相式或电抗变流复合式相复励三相交流发电机不能发电 230
4．三次谐波励磁三相交流发电机不能发电 232
5．双绕组电抗分流三相交流发电机不能发电 233
6．直流励磁机励磁的三相交流发电机不能发电 234
7．硅钢片铁心的无刷三相交流发电机每次开机时，必须充磁才能发电 235
8．可控硅励磁三相交流发电机不能发电 235
9．三次谐波励磁三相交流发电机每次开机时，必须加负载才能发电 237
10．三次谐波励磁发电机可起励建立电压，但建立电压慢，增加三次谐波绕组匝数后不能发电 238
11．运行中三相交流发电机电压突然消失 238
12．三相交流发电机充磁时能起励建立电压，一脱离充磁，电压又消失 239
13．电抗变流复合式相复励三相交流发电机运行中电压突然下跌，停机后再驱动发电机，不能发电 239
（三）单相交流发电机不能发电故障排除步骤 241
1．有刷单相交流发电机（含可控励磁）不能发电故障排除步骤 241
2．交流励磁机励磁无刷单相交流发电机不能发电故障排除步骤 241
3．隐极式、凸极式逆序励磁无刷单相交流发电机不能发电故障排除步骤 242
4．三次谐波励磁（含分流可控）单相交流发电机不能发电故障排除步骤 242
5．相复励单相交流发电机不能发电故障排除步骤 243
（四）单相交流发电机不能发电故障维修 243
1．有刷单相交流发电机不能发电 243
2．交流励磁机励磁无刷单相交流发电机不能发电 245
3．隐极式逆序励磁无刷单相交流发电机不能发电 245
4．凸极式逆序励磁无刷单相交流发电机不能发电 246
5．三次谐波励磁单相交流发电机（含分流可控）不能发电 247
6．相复励单相交流发电机不能发电 248
7．逆序励磁单相交流发电机带负载时方有电压输出 249
（五）交、直流励磁机不能发电故障排除步骤 250
1．交流励磁机不能发电故障排除步骤 250
2．直流励磁机不能发电故障排除步骤 250
（六）交、直流励磁机不能发电故障维修 251
1．交流励磁机不能发电 251
2．直流励磁机不能发电 252
二、交流发电机电压太低故障维修 254
（一）三相交流发电机电压太低故障排除步骤 254
1．有刷三相交流发电机电压太低故障排除步骤 254
2．无刷三相交流发电机电压太低故障排除步骤 254
3．电抗移相式、电抗变流复合式相复励（含分流可控）三相交流发电机电压太低故障排除步骤 255
4．三次谐波励磁（含可控励磁）三相交流发电机电压太低故障排除步骤 256
5．双绕组电抗分流式三相交流发电机电压太低故障排除步骤 256
6．直流励磁机励磁有刷三相交流发电机电压太低故障排除步骤 257
（二）三相交流发电机电压太低故障维修 257
1．有刷三相交流发电机电压太低 257
2．无刷三相交流发电机电压太低 258
3．电抗移相式、电抗变流复合式相复励三相交流发电机（含分流可控）电压太低 259
4．三次谐波励磁三相交流发电机（含分流可控）电压太低 261
5．直流励磁机励磁的三相交流发电机电压太低 262
6．自动电压调节器（AVR）故障导致发电机电压太低 263
（三）单相交流发电机电压太低故障及检修 263
1．有刷单相交流发电机（含可控励磁）电压太低故障排除步骤 263
2．交流励磁机励磁无刷单相交流发电机电压太低故障排除步骤 264
3．隐极式、凸极式逆序励磁无刷单相交流发电机电压太低故障排除步骤 264
4．三次谐波励磁（含分流可控）单相交流发电机电压太低故障排除步骤 265
5．相复励单相交流发电机电压太低故障排除步骤 265
（四）单相交流发电机电压太低故障维修 266
1．有刷单相交流发电机电压太低 266
2．交流励磁机励磁无刷单相交流发电机电压太低 267
3．隐极式、凸极式逆序励磁无刷单相交流发电机电压太低 267
4．三次谐波励磁（含分流可控）单相交流发电机电压太低 268
5．相复励单相交流发电机电压太低 269
6．逆序励磁单相交流发电机空载无电压，带负载有电压，但电压比正常低 270
（五）交、直流励磁机电压太低故障排除步骤 271
1．交流励磁机电压太低故障排除步骤 271
2．直流励磁机电压太低故障排除步骤 272
（六）交、直流励磁机电压太低故障维修 272
1．交流励磁机电压太低 272
2．直流励磁机电压太低 273
三、交流发电机电压、电流异常故障维修 274
1．三相交流发电机三相电压不平衡 274
2．电抗变流复合式相复励三相交流发电机空载电压不平衡 274
3．负载时有刷单相交流发电机电压大幅度下降 275
4．逆序励磁无刷单相交流发电机负载时电压大幅度下降 276
5．电抗移相式相复励三相发电机带负载后电压急速下降 277
6．直流励磁机励磁的三相交流发电机在励磁调节或负载改变时励磁电压极性突然改变 278
7．三次谐波励磁三相发电机负载时电压下降太大 279
8．直流励磁机负载时电压明显下降 280
9．交流发电机负载时电流上下波动 280
10．带可控硅励磁调节器交流发电机输出电压大幅度上下变化 281
11．带可控硅励磁调节器交流发电机误强励 282
12．单相可控硅励磁调节器不同步，交流发电机不能起励建立电压 282
13．发电机励磁调节器误触发，使发电机无功功率变化不定 283
14．高温季节可控硅励磁调节器工作不正常，使发电机输出电压不稳定 283
15．带可控硅励磁调节器发电机励磁调节范围发生变化 284
16．电抗变流复合式相复励交流发电机电压调整率变差 284
17．三相交流发电机空载时定子绕组有电流 285
18．三相四线制的三相交流发电机中线出现电流 285
四、交流发电机零部件过热、烧毁故障维修 287
1．低速运行时发电机励磁绕组烧毁 287
2．空载时相复励三相交流发电机变流器绕组发烫并烧毁 287
3．发电机定子铁心过热 288
4．发电机定子绕组过热 288
5．发电机转子绕组过热 289
6．直流励磁机电枢过热 290
7．发电机定子副绕组烧毁 290
8．无刷发电机交流励磁机电枢绕组烧毁 291
9．电抗移相式相复励变流器、电抗器发热 291
10．电抗变流复合式相复励交流发电机的分流变阻器发热 292
11．有刷发电机或直流励磁机电刷过热 292
12．直流励磁机换向器过热 293
13．电接点过热 293
14．有刷发电机的集电环过热 293
15．用于调节励磁电流的磁场变阻器发烫，有的甚至烧坏 294
16．发电机停机过程中快速熔断器熔断或励磁调节器的可控硅烧坏 294
17．滚动轴承过热 295
五、交流发电机零部件其他故障维修 295
1．直流励磁机换向器及有刷交流发电机集电环电刷冒火花 295
2．直流励磁机换向器发黑 297
3．直流励磁机或有刷交流发电机电刷磨损严重 298
4．有刷交流发电机集电环中一个环磨损严重 299
5．电抗移相式相复励交流发电机的电抗器噪声大 300
6．滚动轴承噪声大 300
7．使用滚动轴承的发电机振动大 301
8．无刷交流发电机旋转整流器短路 302
9．自励发电机静止整流器短路 303
10．发电机或直流励磁机绝缘电阻下降 305
11．发电机振动大 306
12．转轴在滚动轴承内套中松动 307
13．发电机断轴 307
六、交流发电机并列（网）运行故障维修 308
1．不可控相复励交流发电机与带可控硅励磁调节器交流发电机并列运行争抢无功，无法运行 308
2．谐波励磁交流发电机并列运行抢送无功 309
3．谐波励磁交流发电机并列运行无功振荡 310
4．谐波励磁交流发电机并网时出现深欠励或深过励，发电机无法正常运行 311
5．谐波励磁交流发电机并列运行有功振荡 312
6．电抗移相式相复励交流发电机并列运行无功不足 312
7．两台同型号同规格电抗变流复合式相复励交流发电机并列运行时，无功分配不均而无法运行 313
8．电抗变流复合式相复励交流发电机并网运行无功不足 313
9．双绕组电抗分流交流发电机并列运行时无功输出不稳 313
10．双绕组电抗分流交流发电机并网困难 314
11．可控励磁调节双绕组电抗分流发电机并网运行有功功率振荡 315
12．交流发电机并列运行时增加励磁电流，有时定子电流反而减小 316
13．无刷交流发电机并列运行时，定子电流、无功输出突然增大 316
14．交流并列运行中可控硅励磁调节器失控 317
15．并列运行中带可控硅励磁调节器发电机欠励或失磁 318
16．带可控硅励磁调节器交流发电机并网后带无功时，定子电流一直上升 318
第四章 交流发电机控制屏（箱）维修第一节 交流发电机控制屏（箱）与主要设备的结构及工作原理 320
一、交流发电机控制屏（箱）结构及工作原理 320
1．发电机控制屏 320
2．发电机组控制箱 320
3．发电机组控制箱电路 324
4．发电机组保护系统的组成及工作原理 331
5．发电机电气测量系统 332
二、交流发电机控制屏（箱）主要设备 332
1．自动空气开关 332
2．电压互感器和电流互感器 334
第二节 发电机控制屏（箱）、主要仪表选用及维护 337
一、主要测量仪表的选用、接法及读数 337
1．测量仪表的配置和选用 337
2．三相功率表的接法 337
3．电流表的变比与电流互感器变比不一致时的使用 338
4．电压变比、电流变比与电压互感器、电流互感器变比不一致时的功率表读数的换算 338
5．直流电流表和分流器不匹配时读数的换算 339
二、发电机控制屏（箱）使用与维护 339
1．控制屏（箱）使用 339
2．控制箱（屏）维护 340
第三节 交流发电机控制屏（箱）故障维修 340
一、交流发电机控制屏（箱）故障检测与维修 340
1．发电机控制屏故障检测 340
2．交流发电机控制箱常见故障及排除 348
二、交流发电机控制屏（箱）主要设备常见故障维修 349
1．自动空气开关误跳闸 349
2．交流发电机定子电流、电压和功率因数表读数正常，功率表读数不正常 349
3．三相功率因数表“超前”、“滞后”指示相反 349
4．由于电流互感器极性接错，造成过流保护动作 350