1250KVA船用軸帶發電機勵磁控製係統改造簡介
航海技術
作者：黃平
我司“向泰”輪是一艘1986年4月由前東德Ver Warwowwerft wame建造的集裝箱尾機型船舶，船長：165.5m，型寬：23.05m，型深：13.4m，船舶總噸位：13 769t，載箱量：950TEU。船舶主要動力係統：配備前東德VEB Diesel Motorenwerk Rostock生產的K5SZ70/125BL船舶柴油主機一台，推進係統采用液壓變螺距裝置。電力係統：配備2台8VDS26/20AL-2和1台6VDS26/20AL船舶柴油輔機，驅動3台型號：S450L6 885KVA無刷發電機，同時配備DGASO 5621-6N 1250KVA船用軸帶有刷發電機一台。2007年，我司從船舶二手市場購入該船後，一直從事東南亞和中日韓航線的集裝箱運輸。船舶港內航行通常使用柴油發電機組，海上航行使用船舶軸帶發電機組，以獲得最經濟的航行成本。
一、船舶軸帶發電機主要參數及原理
1.軸帶發電機主要參數：
發電機型號：DGASO 5621-6N
生產廠家：VEB ELEKTROMAS CHINENBAU DRESDEN
額定功率：1 250KVA
額定轉速：1 000RPM
額定電壓：390V
額定電流：1850A
額定頻率：50Hz
功率因數：0.8
勵磁電壓：95V
勵磁電流：210A
2.軸帶發電機勵磁係統組成及工作原理：
軸帶發電機勵磁係統原理。
該軸帶發電機勵磁係統采用單相橋式半控帶電流複勵的有刷自勵恒壓勵磁係統，係統分別由扼流圈單元、功率單元、功率保護單元、調節單元、複勵單元、複勵變壓器等部件組成。
軸帶發電機勵磁係統的基本工作原理：
由發電機R相與零線構成的URO 220V電壓經扼流圈單元中的兩個扼流圈（空心電抗器）後送功率單元，經功率單元內的單相橋式半控整流器整流後，作為勵磁係統的自勵分量給發電機勵磁繞組供電。勵磁係統的複勵分量則通過複勵變壓器送入複勵單元，經複勵單元三相全波整流後輸出，並在直流側與自勵分量疊加，共同給發電機勵磁繞組供電。
發電機的輸出電壓UST在調節單元中與基準電壓進行比較，其差值信號經整形、放大、移相等環節輸出，作為可控矽的觸發信號去功率單元中的單相橋式半控整流器，通過控製可控矽的導通角，對發電機輸出電壓進行自動調節，維持輸出電壓恒定。調節單元同時在軸帶發電機起壓時根據勵磁指令控製發電機的起壓。
電路中扼流圈（空心電抗器）單元主要作用是限製整流回路中電流上升的陡度和高頻濾波，同時兼有移向作用。保護單元主要作用是防止勵磁電壓過高及起壓、調節時的衝擊對功率單元及複勵單元的整流元件進行保護。
二、故障現象及檢查
2010年2月10日，海上航行中船舶軸帶發電機主開關突然跳閘，軸帶發電機儀表顯示電壓迅速歸零。船舶值班人員緊急啟動柴油發電機組供電，在恢複主機動力及正常航行後，船舶電機員對軸帶發電機進行了係統檢查，軸帶發電機各接線未發現有鬆動及脫落情況，檢查軸帶發電機滑環、四組碳刷接觸良好，進一步檢查勵磁控製係統的各整流設備及其他部件也未發現問題。隨後，主機降速合上軸帶發電機離合器且逐步將轉速調整到正常轉速，對軸帶發電機進行充磁起壓，電壓指針有晃動但無法起壓。停機更換功率單元中的可控矽等元器件後試驗，情況如前。進一步檢查分析後，判斷故障應該在該軸帶發電機勵磁控製係統的調壓單元（REGULATE UNIT），由於船舶電機員自己無法修複，為此電請公司岸基支持。
船舶抵港後，我們即攜帶部分儀器上船對軸帶發電機等設備進行了詳細檢查，確認船舶電機員的判斷是正確的。發電機的調壓單元（REGULATE UNIT）由10塊不同功能的插板組成，而每塊插板均由各分立元器件焊接組成：