一、概述
发电机在汽车上是按固定的传动比由发动机驱动的，因此它的转速完全由发动机的转速决定。汽车在行使中发动机的转速是经常改变的，致使发电机的转速也随之改变。故发电机的电压也必然随着转速的变化而变化。这与用电设备和蓄电池充电要求电压恒定相矛盾。因此，发电机必须具有调节电压的装置，以便当发电机转速变化时，自动调节发电机的电压，使电压保持一定或保持在某一允许范围内，以防发电机电压过高或者过低，烧坏用电设备，使蓄电池过充电或者使蓄电池充电不足。
交流发电机的硅二极管具有单向导电特性，有阻止反向电流作用，它决定了蓄电池不可能向发电机放电而出现逆电流，所以无需设置逆电流截断器；又因为交流发电机具有自身限制输出电流不超过最大值的能力，故也不必配用电流限制器，仅需要一个电压调节器。
二、电压调节器调压的基本原理
由式(2—9)可得
U=1.35UL=2.34UΦ
U=CnΦ
式中：U是发电机输出电压；C是电机常数；n是发电机转速；Φ是磁极的磁通量；所以，在发电机转速变化时，要使电压保持一定，只有相应地改变磁极的磁通，即当n增高时减少声使电压保持一定。而磁通声的大小取决于磁场电流，所以在转速变化时只要自动调节磁场电流就能使电压保持一定。电压调节器就是根据这一原理进行电压调节。
三、FT61型双触点式电压调节器
1．结构
FT61型双级触点式电压调节器用于东风EQl090型汽车上，其结构原理如图2—17所示。
动触点在两个静触点中间形成一对常闭的低速触点K1，另一对常开的高速触点K2,能调节两级电压，故称为双级触点式。高速静触点与金属底座直接搭铁。对外只有点火(或“火线”、“电
枢”、“A”、“S”、“+”)和磁场(或“F”)两个接线柱。
低速触点K1和加速电阻(助振电阻)R1、调节电阻(附加电阻)R2并联；高速触点K2与发电机激磁绕组并联；温度补偿电阻R3串人磁化线圈电路中。另外还有电磁铁芯，磁化线圈、活动触点臂衔铁，拉力弹簧等。
2．工作过程
FT61型双级触点式电压调节器与硅整流发电机相联的原理电路如图2—17所示。
1)闭合点火开关10，发动机不发动或者低速运转时，发电机不转或者转速很低，调节器火线接线柱对地的电压小于14V，电流流人磁化线圈3产生的电磁力不能克服弹簧4的拉力。所以低速触点K1仍然闭合。
此时，由蓄电池向磁场绕组8提供励磁电流，称为他励。
他励电路为：蓄电池正极→电流表A→点火开关10→调节器火线接线柱S→静触点支架1→低速触点S1→衔铁2→磁轭5→调节器磁场接线柱F→发电机F接线柱→电刷和滑环→磁场绕组8→滑环和电刷→发电机“-”接线柱→搭铁→蓄电池负极。
发电机低速运转时，由于磁场电流由蓄电池供给，使转子磁场增强，于是电压很快升高。
2)发电机转速升高，当发电机电压高于蓄电池电压时，则磁场电流和磁化线圈中的电流均由发电机供给。
发电机自身向磁场绕组8提供励磁电流，称为自励。自励电流由发电机A端输出。
3)随着发电机转速升高，当发电机电压达到第一级调节电压14V时，磁化线圈3的电磁力增强，克服弹簧拉力，将衔铁2吸下，使K，打开，处于中间悬空位置。
此时磁场电路为：发电机正极A→点火开关10→调节器火线接线柱S→加速电阻R1→调节电阻R2→调节器F接线柱→发电机F接线柱→磁场绕组8→搭铁。
由于磁场电路中串人了R1、R2使磁场电流减小，发电机电压降低。
当发电机电压下降而略低于工作电压14V后，通过磁化线圈3的电流减小，电磁吸力减弱，S1在弹簧作用下重又闭合，R1、R2被短路，使磁场电流增加，发电机电压再度升高。
当发电机电压升至略高于工作电压14V时，S1又被打开，处于悬空位置，如此重复上述过程。发电机电压又降低。如此重复，S1不断振动，使发电机电压保持在一级调压值14V上工作。
4)发电机高速运转时，即使S1打开，串入R1、R2因其阻值较小，发电机电压仍会继续升高，此时电压升到二级调压值14.5V，因电磁吸力远远大于弹簧弹力，使S2闭合。S2闭合，磁场绕组的两端均搭铁而短路，于是发电机电压急剧下降。与此同时，磁化线圈吸力减小，衔铁又使活动触点处于悬空位置，S1、S2均打开，磁场电路中又串入R1、R2，电压到又升高。如此重复，S2不断振动开闭，使发电机电压保持在二级调压值14.5V稳定工作。
四、FT111型单触点式电压调节器
FT111“型电压调节器是由上海实业交通电器有限公司生产的一种具有灭弧系统的单级触点式电压调节器，它可有效地克服普通单级触点式电压调节器触点易产生火花迅速烧蚀的缺点，适用于任何12V、300W～500W内搭铁交流发电机。其结构及线路如图2—18所示。
FT111型电压调节器是在传统单级触点式电压调节器的基础上增加了一个由二极管VD、扼流线圈L2和电容C组成的VD—L、C触点灭弧系统。其灭弧原理可用图2—19说明。
当发电机电压达到规定值时，磁化线圈L1使触点打开，于是调节电阻R2和加速电阻R1串入磁场电路，使磁场电流急剧减小，结果在磁场绕组中产生了很高的自感电动势，其感应电流可通过二极管VD、扼流线圈L：构成回路，起到续流作用，保护了触点。另外，在触点两端通过L2并联一电容器，用来吸收自感电动势也减小了触点火花。
上述具有灭弧系统的单级触点式电压调节器的优点是：只有一对触点，调节容易；不仅减小T触点火花，使触点寿命延长且又减弱了无线电干扰；此外，当触点打开时，由于自感电流通过L2时退磁作用，因此，又加速了触点的闭合，使触点的振动频率提高。
关闭SIS 上一个画面 产品：GENERATOR SET 型号：3512B GENERATOR SET PTM 配置：3512B Generator Set Oil Field Land Rig PTM00001-UP 系统运统运行行—基本原理 Electrical System for All Caterpillar Products 媒体媒体编编号-SEGV3008-01 发布日期-01/06/2004更新日期-28/06/2004 i02104634 Charging System SMCS -1400 Introduction to the Charging System The charging system converts mechanical energy from the engine into electrical energy in order to charge the battery. The charging system supplies current in order to operate the electrical systems of the machine. AC and DC Charging Circuits Illustration 1g01073297The charging system recharges the battery and generates current during operation.There are two kinds of charging circuits: DC charging circuits that use generators.?
汽车电子调节器的详细工作原理 (1)电子调节器有多种型式，其内部电路各不相同，但工作原理可用基本电路工作原理去理解 （2）工作原理 ①点火开关SW刚接通时，发动机不转，发电机不发电，蓄电池电压加在分压器R1、R2上，此时因UR1 较低不能使稳压管VS的反向击穿，VT1截止，VT1截止使得VT2导通，发电机磁场电路接通，此时由蓄电池供给磁场电流。随着发动机的启动，发电机转速升高，发电机他励发电，电压上升。 ②当发电机电压升高到大于蓄电池电压时，发电机自励发电并开始对外蓄电池充电，如果此时发电机输出电压UB<调节器调节上限UB2，VT1继续截止，VT2继续导通，但此时的磁场电流由发电机供给，发电机电压随转速升高迅速升高。 ③当发电机电压升高到等于调节上限UB2时，调节器对电压的调节开始。此时VS导通，VT1导通，VT2截止，发电机磁场电路被切断，由于磁场被断路，磁通下降，发电机输出电压下降。 ④当发电机电压下降到等于调节下限UB1时，VS截止，VT1截止，VT2重新导通，磁场电路重新被接通，发电机电压上升。周而复始，发电机输出电压UB被控制在一定范围内，这就是外搭铁型电子调节器的工作原理。 (3)内搭铁型电子调节器的基本电路 内搭铁型电子调节器基本电路的特点是晶体管VT1、VT2采用PNP型，发电机的励磁绕组连接在VT2的集电极和搭铁端之间，与外搭铁型电路显著不同，电路工作原理和结构与外搭铁型电子调节器类似。
(4)电子调节器的工作特性 调节器通过三级管VT2的通断控制磁场电流，随着转速的提高，大功率三级管VT2的导通时间减小，截止时间增加，这样可使得磁场电流平均值减小，磁通减小，保持输出电压UB不变。发电机的输出电压UB、磁场电流If（平均值）随转速n的变化关系称为电子调节器的工作特性。 从电子调节器的工作特性曲线可以看出，n1为调节器开始工作转速，称为工作下限，随着发电机转速的升高，磁场电流减小。当发电机转速很高时，由于大功率三极管可不导通，磁场电流被切断，发电机仅靠剩磁发电，所以，电子调节器的工作转速上限很高，调节范围很大。
（一）转子 1、组成：交流发电机的转子是发电机的磁场部分，它主要由两块爪极、 磁场绕组、滑环及轴等组成 2、作用：产生磁场（在激磁绕组上加入激磁电流） 3、检测: (1)测激磁绕组电阻R=3～4?(2)测滑环和轴之间的绝缘性 (3)观察铁芯分布的均匀性 (4)观察滑环的光洁度 (5)测转子的径向跳动 （二）定子 1、组成：定子是产生和输出交流电的部件，又叫电枢，由定子铁心和 定子绕组组成。定子铁心由相互绝缘的内圆带槽的环状硅钢片叠（三）整流器
（四）其它 炭刷、炭刷架、前、后端盖、风扇、皮带轮等； 四、交流发电机的工作原理 （一）工作原理 1、发电原理 Ea=EmSinωt Eb=EmSin（ωt-120?） Ec=EmSin（ωt-240?） （二）整流原理 正极管导通是：加在正极管上的正向电压最高的管子导通。 负极管导通是：加在负极管上的反向电压最低的管子导通。 六管交流发电机的整流装置实际是一个由6个硅整流二极管组成的三相桥式整流电路，见图2．15（a）。3个二极管VD2、VD4、VD6组成共阳极组接法，3个二极管VD1、VD3、VD5组成共阴极组接法。每个时刻有2个二极管同时导通，其中一个在共阴极组，一个在共阳极组，同时导通的两个管子总是将发电机的电压加在负荷两端，见图2．15（c）
从曲线可以看出，随着转速的升高，端电压上升较快。由他励转入自励发电时，即能向蓄电池进行补充充电。这进一步证实了交流发电机低速充电性能好的优点。空载特性是判定交流发电机充电性能是否良好的重要依据。 （二）输出特性 输出特性也称负载特性或输出电流特性，它是在发电机保持输出电压一定时，发电机的输出电流和转速之间的关系。一般对标称电压为 12 V 由输出特性可以看出发电机在不同转速下输出功率的情况，它表明： ①发电机只需在较低的空载转速n1时，就能达到额定输出电压值，因此其具有低速充电性能好的优点。空载转速值是选定传动比的主要依据。 ②发电机转速升至满载转速n2时，即可输出额定功率的电能，因此其具有发电性能优良的特点。空载转速值和满载转速值是使用中判断发电机技术性能优劣的重要指标，发电机出厂技术说明书中均有规定。
交流发电机之电压调节器！ 一、、交流发电机电压调节器的作用电压调节器（voltage regulator）可以保证交流发电机输出电压不受转速和用电设备变化的影响，使其保持稳定，以满足用电设备的需要。a.将发电机输出电压限制在某一额定值；12V电系：14V～15V；24V电系：28V～30V；b.避免蓄电池过充电，保护用电设备不烧坏。 二、交流发电机电压调节器的工作原理调压原理： 发电机结构一定，其空载输出电压与下列因素有关：U = C．φ．na.在发电机正常运转范围内：转速n上升，使转子磁通φ减弱；转速n下降，使转子磁通φ增强；电压U将 维持在某一值。b.交流发电机端电压的高低取决于转子的转速和磁极磁通。要保持输出电压U 恒定，在转速n升高时，应相应减弱磁通φ ，这可以通过减小励磁电流来实现；在转速n 降低时，应相应增强磁通φ，这可以通过增大励磁电 流来实现。也就是说，交流发电机电压调节器是通过动态调节励磁电流的大小来实现发电机输出电压的稳定的。c.改变磁通的强弱可通过控制励磁电流的大小来实现。在目前使用的电压调节器中，控制励磁电流的大小有两种不同的方式：i.在励磁电路中加入和隔出调节电阻：—触点电压调节器；ii.将励磁电路接通或断开：—电子电压调节器；三、电压调节
器分类触点振动式；电子分离元件式；集成电路式。a.电磁振动式电压调节器又称触点式电压调节器。电磁振动式电压调节器因带有触点，结构复杂，电压调节精度低，触点火花对无线电干扰大，正被逐渐淘汰。b.晶体管式电压调节器的优点是可通过较大的励磁电流，适合于功率较大的发电机。电压调节精度高，对无线电干扰小，体积小，无运动件，耐振动，故障少，可靠性高。c.集成电路式电压调节器除具有晶体管式电压调节器的优点外，因为它体积特别小，可直接装于发电机内部，省去了与发电机的外部连线，因而增加了工作的可靠性，并具有防潮、防尘、耐高温性能好、价格低等优点。d.现在有的轿车采用车载计算机直接控制交流发电机励磁电路，控制发电机的输出电压，因而省去了电压调节器。1、电磁振动式电压调节器的工作原理电磁振动式电压调节器（electromagnetic vibrating voltage regulator）通过电磁力和弹簧弹力的平衡改变触点闭合和断开的时间，改变励磁电流大小，从而改变磁通，进而实现对发电机输出电压的调节。FT111型单级电压调节器FT221型双级电压调节器电磁振动式电压调节器实例： 1-固定触点支架；2-衔铁；3-电磁线圈；4-触点弹簧；5-磁轭；6-电刷；7-滑环（集电环）；8-励磁绕组（磁场绕组）；9-定子（电枢）绕组；10-点火开关；R1-加速电阻；R2-调节电阻；R3-温度补偿电阻；K1-低速触点；K2-高速触点带附加
浅谈船舶发电机自动电压调节系统 摘要：本文简要叙述了船舶发电机励磁自动电压调节系统的功能与原理，以及调整方法，并结合35000t船舶调试发电机过程中出现的一些问题，谈谈一些常见故障的处理。 关键词：船舶发电机自动电压调节器（AVR）原理调整调试 1. 前言 目前船舶电站已广泛采用无刷同步交流发电机，我公司建造的35000t船舶三台发电机也是属于无刷同步交流发电机，该系列发电机励磁自动电压调节系统都采用西门子专利产品。船舶发电机是船舶航行最主要的设备之一，直接关系到船舶航行的安全性能，为了提高船舶电站供电的可靠性和连续性，规范对发电机励磁电压自动调节系统规定的技术要求。 2 . 励磁电压自动调节系统结构原理以及要求 2. 1系统的结构原理 （1）系统的构成（见后面附图1） 系统主要由二大部分组成，即励磁装置和自动电压调节器（AVR），励磁装置主要由T1-3：单相电流互感器，Ｔ4：下垂补偿电流互感器．Ｔ５：降压变压器．Ｔ６：整流变压器,Ｌ：电抗器，Ｃ1-3：谐振电容器，ＶDＣ２：旋转整流器等器件组成，构成相复励磁系统；自动电压调节器（AVR）主要由一块面积约200平方厘米的印刷线路板组成，它可使发电机在任何负载下保持电压恒定，大大提高了输出电能的品质，AVR板上设有四个可调的电位器，主要用来整定电压，调节下垂补偿及调整发电机运行的稳定性。 （2）工作原理 1）励磁装置（见方框图1）
方框图1 方框图2 原理描述：空载励磁电流分量由L ．C １－３谐振在某一频率使剩磁电压在该频率 点上在W 1处电压降最大，并经感应在W 2处得最高电压经V 1-6整流提供给励磁机定子 绕组（即付励电流），然后由励磁机转子旋转产生三相交流电（放大），经V DC2整流供主机转子绕组以励磁电流，在主机定子上产生电压，该电压进一步增加，正反馈产生出更高的电压，这样很快建立起空载电压，加负载后，随负载电流的增加，一个三相整流变压器将被三个单相整流变压器所替代，同样在W 2上感应出随负载电 流增加的负载励磁电流分量，并在W 2处同空载励磁电流进行矢量迭加，供励磁机定 子付励电流。 2）自动电压调节器AVR 即AUTOMATIC VOLTAGE REGULATOR ，其工作原理是通 过控制硅的导通角来改变分流电阻R 101的分流电流，从而达到控制励磁电流的目的。 （见方框图2） ※1原理描述：（见后面附图1）AVR 的输入信号由电压回路T 5和电流回路T 4 转子定子励磁装置
一.发电机的功用 汽车使用的电源有蓄电池和发电机两种。采用交流发电机作为主要电源，蓄电池作为辅助电源。在汽车行驶过程中，由发电机向用电设备提供电源，并向蓄电池充电。蓄电池在汽车启动时提供启动电流，当大电机发出电量不足时，可以协同发电机供电。 二.发电机的分类 1.按磁场绕组搭铁形式分两类 a.外搭铁型（A线路） 磁场绕组的一端（负极）接入调节器，通过调节器后再搭铁。 b.内搭铁型（B线路） 磁场绕组的一段（负极）直接搭铁（和壳体相连）。如下图2-13所示： 2.按整流器结构分四类 a.六管交流发电机（例丰田系列） b.八管交流发电机（例天津夏利轿车所用） c.九管交流发电机（例三菱系列） d.十一管交流发电机（例奥迪、大众汽车用） 三.交流发电机结构 交流发电机一般由转子、定子、整流器、调节器、端盖组成，JF132型交流发电机组件图见图 1.转子 转子的功用是产生旋转的磁场。它由爪极、磁轭、磁场绕组、集电环、转子轴组成，结构图见图
转子轴上压装着两块爪极，两块爪极各有六个鸟嘴形磁极，爪极空腔内装有磁场绕组（转子线圈）和磁轭。 集电环由两个彼此绝缘的铜环组成，集电环压装在转子轴上并与轴绝缘，两个集电环分别与磁场绕组的两端相连。2.定子 定子的功用是产生交流电。它由定子铁心和定子绕组组成。见图 定子铁心由内圈带槽的硅钢片叠成，定子绕组的导线就嵌放在铁心的槽中。定子绕组由三相，三相绕组采用星型接法或三角形（大功率）接法。三相绕组必须按一定要求绕制，才能使之获得频率相同、幅值相等、相位互差120°的三相电动势。 3.整流器、端盖 整流器的作用是将定子绕组的三相交流电变为直流电。 端盖一般用铝合金铸造，一是可有效的防止漏磁，二是铝合金散热性能好。 四.交流发电机的电压调节器 交流发电机的转子由发动机通过皮带驱动旋转的，且发动机和交流发电机的速比为～3左右，因此交流发电机转子的转速变化范围非常大，这样将引起发电机的输出电压发生较大变化，无法满足汽车用电设备的工作要求。 为了满足用电设备恒定电压的要求，交流发电机必须配用电压调节器，使其输出电压在发动机所有工况下几本保持恒定。 1.交流发电机电压调节器按工作原理可分为： a.触点式电压调节器 b.晶体管调节器 c.集成电路调节器
第五节触点式电压调节器 （助学课件） 一、概述 发电机在汽车上是按固定的传动比由发动机驱动的，因此它的转速完全由发动机的转速决定。汽车在行使中发动机的转速是经常改变的，致使发电机的转速也随之改变。故发电机的电压也必然随着转速的变化而变化。这与用电设备和蓄电池充电要求电压恒定相矛盾。因此，发电机必须具有调节电压的装置，以便当发电机转速变化时，自动调节发电机的电压，使电压保持一定或保持在某一允许范围内，以防发电机电压过高或者过低，烧坏用电设备，使蓄电池过充电或者使蓄电池充电不足。 交流发电机的硅二极管具有单向导电特性，有阻止反向电流作用，它决定了蓄电池不可能向发电机放电而出现逆电流，所以无需设置逆电流截断器；又因为交流发电机具有自身限制输出电流不超过最大值的能力，故也不必配用电流限制器，仅需要一个电压调节器。 二、电压调节器调压的基本原理 由式(2—9)可得 U=1.35UL=2.34UΦ U=CnΦ 式中：U是发电机输出电压；C是电机常数；n是发电机转速；Φ是磁极的磁通量；所以，在发电机转速变化时，要使电压保持一定，只有相应地改变磁极的磁通，即当n增高时减少声使电压保持一定。而磁通声的大小取决于磁场电流，所以在转速变化时只要自动调节磁场电流就能使电压保持一定。电压调节器就是根据这一原理进行电压调节。 三、FT61型双触点式电压调节器 1．结构 FT61型双级触点式电压调节器用于东风EQl090型汽车上，其结构原理如图2—17所示。
动触点在两个静触点中间形成一对常闭的低速触点K1，另一对常开的高速触点K2,能调节两级电压，故称为双级触点式。高速静触点与金属底座直接搭铁。对外只有点火(或“火线”、“电枢”、“A”、“S”、“+”)和磁场(或“F”)两个接线柱。
双闭环直流调速系统设计举例 例题２-1:某晶闸管供电得双闭环直流调速系统,整流装置采用三相桥式电路,基本 数据如下： 直流电动机： 22０V、1３6A、 14６0r ／mｉｎ, Ｃe=0、１32V﹒miｎ／ｒ,允许过载倍数λ=１、5。 晶闸管装置放大系数Ks =40。 电枢回路总电阻R＝0、5 时间常数 电流反馈系数β＝0、062V／Ａ（β≈１0Ｖ/1.5I N) 试按工程方法设计电流调节器,设计要求如下 要求稳态指标:电流无静差; 动态指标:电流超调量<5%。 双闭环直流调速系统结构图如下
双闭环直流调速系统电流环得设计 1.确定时间常数 (1)整流装置滞后时间常数Ｔs 。 -I dL U d0 U n + - - + - U i ACR 1/R T l s+1 R T m s U *i U c K s T s s+1 I d 1 C e + E β T 0i s+1 1 T 0i s+1 ASR 1 T 0n s+1 α T 0n s+1 U *n n
三相桥式电路得平均失控时间Ｔｓ=0、0０17s。 （2)电流滤波时间常数 三相桥式电路每个波头得时间就是3.33ms,为了基本滤平波头,应有(l~2)＝３.33ｍs, 因此取=2ms＝0、002s。 (3)电流环小时间常数;按小时间常数近似处理，取＝0、0037s。 2．选择电流调节器结构 根据设计要求：5%,而且 因此可按典型１型系统设计。电流调节器选用PI型,其传递函数为 3.选择电流调节器参数 AＣR超前时间常数：== 0、03ｓ。 电流环开环增益:要求５％时，应取
=0、5因此 于就是,ACR得比例系数为 4.校验近似条件 电流环截止频率s-1 （1）晶闸管装置传递函数近似条件 ﹤ 现在 = s－1> 满足近似条件 （2)忽略反电动势对电流环影响得条件:; 现在, = 满足近似条件。 (3)小时间常数近似处理条件: =
电脑控制调节器是现在轿车采用的一种新型调节器，由电负载检测仪测量系统总负载后，向发电机电脑发送信号，然后由发动机电脑控制发电机电压调节器，适时地接通和断开磁场电路，即能可靠地保证电器系统正常工作，使蓄电池充电充足，又能减轻发动机负荷，提高燃料经济性。下面就让艾驰商城小编对电压调节器的调压原理来一一为大家做介绍吧。 由交流发电机的工作原理我们知道，交流发电机的三相绕组产生的相电动势的有效值Eφ==CeФn（V） 这里Ce为发电机的结构常数，n为转子转速，Ф为转子的磁极磁通，也就是说交流发电机所产生的感应电动势与转子转速和磁极磁通成正比。 当转速升高时，Eφ增大，输出端电压UB升高，当转速升高到一定值时（空载转速以上），输出端电压达到极限，要想使发电机的输出电压UB不再随转速的升高而上升，只能通过减小磁通Ф来实现。又磁极磁通Ф与励磁电流If成正比，减小磁通Ф也就是减小励磁电流If。 所以，交流发电机调节器的工作原理是：当交流发电机的转速升高时，调节器通过减小发电机的励磁电流If来减小磁通Ф，使发电机的输出电压UB保持不变。 触点式电压调节器通过触点开闭，接通和断开磁场电路，来改变磁场电流If 大小；晶体管调节器、集成电路调节器等利用大功率三极管的导通和截止，接通和断开磁场电路，来改变磁场电流If大小。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解相关仪器仪表产品的选型，报价，采购，参数，图片，批发等信息，请关注艾驰商城https://www.doczj.com/doc/437697277.html,/
双闭环直流调速系统设计举例 例题2-1：某晶闸管供电双闭环直流调速系统，整流装置采用三相桥式电路，基本数据如下： 直流电动机： 220V、136A、1460r／min，Ce=0.132V﹒min／r，容许过载倍数λ=1.5。 晶闸管装置放大系数Ks =40。 电枢回路总电阻R＝0.5 时间常数 电流反馈系数β=0.062V／A（β≈10V/1.5I N） 试按工程办法设计电流调节器，设计规定如下 规定稳态指标：电流无静差； 动态指标：电流超调量＜5％。 双闭环直流调速系统构造图如下
双闭环直流调速系统电流环设计 1．拟定期间常数 (1)整流装置滞后时间常数Ts 。 三相桥式电路平均失控时间 T s =0.0017s 。 -I dL U U + - - + - U ACR 1/R T s+1 R T s U * U K T s+1 I 1 + E β T s+1 1 T s+1 ASR 1 T s+1 α T s+1 U * n
（2）电流滤波时间常数 三相桥式电路每个波头时间是3．33ms，为了基本滤平波头，应有（l～2）=3．33ms， 因而取=2ms＝0.002s。 （3）电流环小时间常数；按小时间常数近似解决，取＝0.0037s。2．选取电流调节器构造 依照设计规定：5％，并且 因而可按典型1型系统设计。电流调节器选用PI型，其传递函数为 3．选取电流调节器参数
ACR超前时间常数：== 0.03s。电流环开环增益：规定5％时，应取＝0.5因而 于是，ACR比例系数为 4．校验近似条件 电流环截止频率s-1（1）晶闸管装置传递函数近似条件﹤ 当前= s-1> 满足近似条件
交流发电机电压调节器的测试与应用 一、交流发电机电压调节器的作用、电路结构及工作原理 1．电压调节器在汽车供电系统中的作用 汽车发电机电压调节器在汽车供电系统中，主要起稳压作用，使发电机的输出电压不受发电机转速变化和发电机负载变化的影响。 2. 电压调节器的基本电路结构： （1）IG端驱动的内搭铁式基本电路结构，图1； （2）2-3W充电指示灯驱动的外搭铁式基本电路结构，图2； （3）发光管指示灯与IG端接电阻二极管驱动的外搭铁式基本电路结构，图3； （4）6或8管整流桥的外搭铁式多功能电压调节器的基本电路结构，图4； （5）适用6或8管整流桥的内搭铁式多功能电压调节器的基本电路结构，图5； 3. 电压调节器的工作原理(如图：15)： 当汽车起动点火开关（K）接通时，加在汽车发电机电压调节器正（+）、负（-）极之间的电压等于蓄电池（DC）间电压，此时，取样比较电路A点电位低于Q1阀值电位（调整R1或R2）。Q1截止R4给Q2提供偏值电压，Q2处于导通状态。经输出端（F）接通发电机励磁绕组。蓄电池给发电机励磁。随着汽车发动机转速的提高，发电机引出头（E、B+）间的电压也逐渐升高，当发电机输出电压高于蓄电池电压时，发电机给蓄电池充电。数十秒后（（蓄电池亏电严重，时间相应延长），蓄电池电压充到高于调节器设定电压值时，比较电路A点电位高于阀值电位，Q1由原截止状态变为导通状态，C点电位下降，导致Q2由原来的导通状态变为截止状态，F点电位上升，发电机励磁绕组断电，内部磁场减弱，根据法拉第电磁感应定律ε=VBLSinθ，发电机输出电压降低，当A点电位再次低于Q1阀值电位时，电路重复上述过程，周而复始，使发电机的输出电压保持稳定。从ε=VBLSinθ可以看出，当V随汽车发电机转速增大或减小时，Q2的导通时间也相应的减小或增大，导致励磁电流的减小或增大，使VB的乘积不变，E保持稳定。D1、D2起保护作用，当Q2由导通状态变为截止状态时，为发电机励磁绕组产生的自感电动势提供通路。 二、电压调节器的分类 1．按电压分类：有14V、28V、42V、56V等多种，常用的为14V和28V，汽油车和小型柴油车一般采用14V，大型柴油车和工程机械一般采用28V。 2. 按搭铁方式分类：有磁场内搭铁式和磁场外搭铁式两种: a. 磁场内搭铁式：指发电机磁场绕组的一端在发电机内部直接搭铁，另一端通过调节器 接发电机的正极。称为磁场内搭铁式电压调节器； b．磁场外搭铁式：指发电机磁场绕组的一端直接接到发电机的正极输出端（B+）或激磁端（D+），而另一端通过调节器搭铁。称为磁场外搭铁式电压调节器。 3. 按安装方式分类，分为外装式和发电机内装式两种： a．外装式一般指将调节器安装在驾驶室或车身上； b．内装式一般指将调节器安装在发电机内部或发电机外壳上。 4. 按生产工艺分类，可分为以下几种：
现代电子技术 Modern Electronics Technique 2014年9月1日第37卷第17期 Sep.2014Vol.37No.17 0引言 自动电压调节器简称AVR ，通过检测发电机输出端的电压，自动调节发电机励磁绕组的励磁电流，使发电机输出电压稳定在一定范围。AVR 一般以发电机输出电压为电源，当发电机输出电压未达到设定值时，增大励磁绕组的励磁电流，反之，减小励磁。 AVR 主要有触点式、晶体管式、晶闸管式、PWM 调 节式。触点式电压调节器通过控制电磁铁触点开闭，接 通和断开磁场电路，来改变磁场电流，由于电磁铁开关速度低，触点易损坏，目前已基本淘汰。晶体管式电压调节器通过调节晶体管控制极电压来调节流过晶体管的电流，多余的能量由晶体管以热的形式消耗，在大功率发电机中该方式能量浪费严重，AVR 散热困难。晶闸管式电压调节器通过削波调节晶闸管的导通角，在AVR 输入电压高，发电机所需的励磁电流较小时，发电 机励磁电流断续、波动大，导致发电机输出电压不稳定， 动态相应差。PWM 式电压调节器通过控制功率开关管通断的时间来调节励磁电流，PWM 一般工作在高频，设备体积小，发热量小，动态相应快，应用广泛。 1电压调节器的调压原理 电压调节器主电路如图1所示，开关管Q 1串联于励 磁线圈W 中，通过控制Q 1的开关状态调节发电机励磁 绕组的励磁电流。 图1电压调节器原理图 由于励磁绕组存在电感，在功率管的控制下，励磁电流按照指数规律变化。功率管导通时，励磁电流按指数增长，功率管截止时，励磁线圈上的感应电动势通过续流二极管D 1放电，励磁电流按指数规律衰减，流过励磁线圈的是脉动电流。励磁电流的平均值I av 可以由式（1）求出： 发电机自动电压调节器设计 杨树涛，贺天章，杨 沛 （中国洛阳电子装备试验中心，河南孟州 454750） 摘 要：电压调节器控制发电机的输出电压，在负载变化时，电压调节器通过检查输出电压，自动调节励磁电流，使发 电机的输出电压稳定。传统的电压调节器通过调节功率晶体管控制极的电压或者调节晶闸管的导通角调节励磁电流，这些方法要么能耗大，要么电压调节瞬态响应差。这里设计了基于SG3525控制的Buck 电路，通过调节功率开关管的PWM 占空比调节励磁电流。为了平稳调节输出电压，硬件平台上设计了PI 调节和软启动，并具有过压欠压保护和过励磁电流保护等功能。最后设计硬件平台验证设计的合理性。 关键词：励磁电流；Buck 电路；PI 控制；PWM 中图分类号：TN710?34 文献标识码：A 文章编号：1004?373X （2014）17?0100?03 Design of automatic voltage regulator for generator YANG Shu?tao ，HE Tian?zhang ，YANG Pei (Luoyang Electronic Equipment Test Center of China ，Mengzhou 454750，China) Abstract ：The generator′s output voltage is controlled by AVR (automatic voltage regulator).When the load changes ，AVR regulates field current automatically to keep the generator′s voltage invariable by checking the output voltage.Traditional AVR regulates field current by controlling the giant transistor′s base electrode voltage or thyristor conduction angle.These ways consume much more energy or have a bad transient response.A Buck system controlled by SG3525is designed in this paper ，which regu? lates the field current by adjusting the PWM duty cycle of power switch.PI control and soft start are designed on the hardware plat?form to regulating the generator′s output voltage reposefully.In addition ，low voltage protection ，high voltage protection and high field current protection were designed in the system.The rationality of the regulator was verified by an experimental prototype. Keywords ：field current ；Buck circuit ；PI control ；PWM 收稿日期：2014?03?20 100
一、概述 发电机在汽车上是按固定的传动比由发动机驱动的，因此它的转速完全由发动机的转速决定。汽车在行使中发动机的转速是经常改变的，致使发电机的转速也随之改变。故发电机的电压也必然随着转速的变化而变化。这与用电设备和蓄电池充电要求电压恒定相矛盾。因此，发电机必须具有调节电压的装置，以便当发电机转速变化时，自动调节发电机的电压，使电压保持一定或保持在某一允许范围内，以防发电机电压过高或者过低，烧坏用电设备，使蓄电池过充电或者使蓄电池充电不足。 交流发电机的硅二极管具有单向导电特性，有阻止反向电流作用，它决定了蓄电池不可能向发电机放电而出现逆电流，所以无需设置逆电流截断器；又因为交流发电机具有自身限制输出电流不超过最大值的能力，故也不必配用电流限制器，仅需要一个电压调节器。 二、电压调节器调压的基本原理 由式(2—9)可得 U=1.35UL=2.34UΦ U=CnΦ 式中：U是发电机输出电压；C是电机常数；n是发电机转速；Φ是磁极的磁通量；所以，在发电机转速变化时，要使电压保持一定，只有相应地改变磁极的磁通，即当n增高时减少声使电压保持一定。而磁通声的大小取决于磁场电流，所以在转速变化时只要自动调节磁场电流就能使电压保持一定。电压调节器就是根据这一原理进行电压调节。 三、FT61型双触点式电压调节器 1．结构 FT61型双级触点式电压调节器用于东风EQl090型汽车上，其结构原理如图2—17所示。
动触点在两个静触点中间形成一对常闭的低速触点K1，另一对常开的高速触点K2,能调节两级电压，故称为双级触点式。高速静触点与金属底座直接搭铁。对外只有点火(或“火线”、“电 枢”、“A”、“S”、“+”)和磁场(或“F”)两个接线柱。
第2章 转速、电流双闭环直流调速系统 和调节器的工程设计方法 2.1 转速、电流双闭环直流调速系统及其静特性 采用PI 调节的单个转速闭环直流调速系统可以在保证系统稳定的前提下实现转速无静差。但是，如果对系统的动态性能要求较高，单闭环系统就难以满足需要，这主要是因为在单闭环系统中不能控制电流和转矩的动态过程。电流截止负反馈环节是专门用来控制电流的，并不能很理想地控制电流的动态波形,图2-1a)。 在起动过程中，始终保持电流（转矩）为允许的最大值，使电力拖动系统以最大的加速度起动，到达稳态转速时，立即让电流降下来，使转矩马上与负载相平衡，从而转入稳态运行。这样的理想起动过程波形示于图2-1b 。 为了实现在允许条件下的最快起动，关键是要获得一段使电流保持为最大值dm I 的恒流过程。按照反馈控制规律，采用某个物理量的负反馈就可以保持该量基本不变，那么，采用电流负反馈应该能够得到近似的恒流过程。应该在起动过程中只有电流负反馈，没有转速负反馈，达到稳态转速后，又希望只要转速负反馈，不再让电流负反馈发挥作用。 2.1.1 转速、电流双闭环直流调速系统的组成 系统中设置两个调节器，分别调节转速和电流，如图2-2所示。把转速调节器的输出当作电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器UPE 。从闭环结构上看，电流环在里面，称作内环；转速环在外边，称作外环。这就形成了转速、电流双闭环调速系统。 转速和电流两个调节器一般都采用PI 调节器，图2-3。两个调节器的输出都是带限幅 + TG n ASR ACR U *n + - U n U i U * i + - U c TA M + - U d I d UPE - M T 图2-2 转速、电流双闭环直流调速系统结构 ASR —转速调节器 ACR —电流调节器 TG —测速发电机 TA —电流互感器 UPE —电力电子变换器 内外 n i
电压调节器分类及调压原理简介电压调节器的分类 1.交流发电机电压调节器按工作原理可分为： (1)触点式电压调节器 触点式电压调节器应用较早，这种调节器触点振动频率慢，存在机械惯性和电磁惯性，电压调节精度低，触点易产生火花，对无线电干扰大，可靠性差，寿命短，现已被淘汰。 (2)晶体管调节器 随着半导体技术的发展，采用了晶体管调节器。其优点是：三极管的开关频率高，且不产生火花，调节精度高，还具有重量轻、体积小、寿命长、可靠性高、电波干扰小等优点，现广泛应用于东风、解放及多种中低档车型。 (3) 集成电路调节器 集成电路调节器除具有晶体管调节器的优点外，还具有超小型，安装于发电机的内部(又称内装式调节器)，减少了外接线，并且冷却效果得到了改善，现广泛应用于桑塔纳。奥迪等多种轿车车型上。 (4) 电脑控制调节器 电脑控制调节器是现在轿车采用的一种新型调节器，由电负载检测仪测量系统总负载后，向发电机电脑发送信号，然后由发动机电脑控制发电机电压调节器，适时地接通和断开磁场电路，即能可靠地保证电器系统正常工作，使蓄电池充电充足，又能减轻发动机负荷，提高燃料经济性。如上海别克、广州本田等轿车发电机上使用了这种调节器。 2.电子调节器按所匹配的交流发电机搭铁型式可分为： (1)内搭铁型调节器：适合于与内搭铁型交流发电机所匹配的电子调节器称为内搭铁型调节器; (2)外搭铁型调节器：适合于与外搭铁型交流发电机所匹配的电子调节器称为外搭铁型调节器。 在使用过程中，对于晶体管调节器，最好使用汽车说明书中指定的调节器，如果采用其他型号替代，除标称电压等规定参数与原调节器相同外，代用调节器必须与原调节器的搭铁形式相同，否则，发电机可能由于励磁电路不通而不能正常工作。对于集成电路调节器，必须是专用的，是不能替代的。 电压调节器的调压原理 由交流发电机的工作原理我们知道，交流发电机的三相绕组产生的相电动势的有效值 Eφ==CeФn(V) 这里Ce为发电机的结构常数，n为转子转速，Ф为转子的磁极磁通，也就是说交流发电机所产生的感应电动势与转子转速和磁极磁通成正比。 当转速升高时，Eφ增大，输出端电压UB升高，当转速升高到一定值时(空载转速以上)，输出端电压达到极限，要想使发电机的输出电压UB不再随转速的升高而上升，只能通过减小磁通Ф来实现。又磁极磁通Ф与励磁电流If成正比，减小磁通Ф也就是减小励磁电流If。 所以，交流发电机调节器的工作原理是：当交流发电机的转速升高时，调节器通过减小发电机的励磁电流If来减小磁通Ф，使发电机的输出电压UB保持不变。
调节器 交流发电机电压调节器按工作原理可分为以下四类： （1）集成电路调节器 集成电路调节器除具有晶体管调节器的优点外，还具有超小型，安装于发电机的内部（又称内装式调节器），减少了外接线，并且冷却效果得到了改善，现广泛应用于桑塔纳。奥迪等多种轿车车型上。 （2）晶体管调节器 随着半导体技术的发展，采用了晶体管调节器。其优点是：三极管的开关频率高，且不产生火花，调节精度高，还具有重量轻、体积小、寿命长、可靠性高、电波干扰小等优点，现广泛应用于东风、解放及多种中低档车型。 （3）电脑控制调节器 电脑控制调节器是现在轿车采用的一种新型调节器，由电负载检测仪测量系统总负载后，向发电机电脑发送信号，然后由发动机电脑控制发电机电压调节
器，适时地接通和断开磁场电路，即能可靠地保证电器系统正常工作，使蓄电池充电充足，又能减轻发动机负荷，提高燃料经济性。如上海别克、广州本田等轿车发电机上使用了这种调节器。 （4）触点式电压调节器 触点式电压调节器应用较早，这种调节器触点振动频率慢，存在机械惯性和电磁惯性，电压调节精度低，触点易产生火花，对无线电干扰大，可靠性差，寿命短，现已被淘汰。2.当发电机电压上升到高于蓄电池电压但还低于调节电压上限U2时，发电机处于自励状态。 交流发电机电压调节器的工作原理 当发电机电压高于蓄电池电压但还低于调节电压上限时U2时，VS与VT1仍截止，VT2保持导通。此时励磁电路为： 发电机定子绕组→正极管→发电机输出端子“B”→点火开关SW →熔断器 F3→发电机端子“F1”→发电机励磁绕组RF→发电机端子“F2”→调节器磁场端 子“F”→三极管VT2→调节器搭铁端子“E”→发电机搭铁端子“E”→发电机负极管→发电机定子绕组 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解相关仪器仪表产品的选型，报价，采购，参数，图片，批发等信息，请关注艾驰商城https://www.doczj.com/doc/437697277.html,/
汽车发电机电子调节器的 详细工作原理 The final edition was revised on December 14th, 2020.
电子调节器的详细工作原理 (1)电子调节器有多种型式，其内部电路各不相同，但工作原理可用基本电路工作原理去理解 （2）工作原理 ① 点火开关SW刚接通时，发动机不转，发电机不发电，蓄电池电压加在分压器R1、R2上，此时因U R1较低不能使稳压管VS的反向击穿，VT1截止， VT 1截止使得VT 2 导通，发电机磁场电路接通，此时由蓄电池供给磁场电流。随 着发动机的启动，发电机转速升高，发电机他励发电，电压上升。 ② 当发电机电压升高到大于蓄电池电压时，发电机自励发电并开始对外蓄电池充电，如果此时发电机输出电压U B<调节器调节上限U B2，VT1继续截止，
VT 2 继续导通，但此时的磁场电流由发电机供给，发电机电压随转速升高迅速升高。 ③ 当发电机电压升高到等于调节上限U B2 时，调节器对电压的调节开始。此时VS导通，VT1导通，VT2截止，发电机磁场电路被切断，由于磁场被断路，磁通下降，发电机输出电压下降。 ④ 当发电机电压下降到等于调节下限U B1时，VS截止，VT 1 截止，VT 2 重新 导通，磁场电路重新被接通，发电机电压上升。周而复始，发电机输出电压U B 被控制在一定范围内，这就是外搭铁型电子调节器的工作原理。 (3)内搭铁型电子调节器的基本电路 内搭铁型电子调节器基本电路的特点是晶体管VT1、VT2采用PNP型，发电机的励磁绕组连接在VT2的集电极和搭铁端之间，与外搭铁型电路显著不同，电路工作原理和结构与外搭铁型电子调节器类似。
SY-A VR-2058系列发电机自动电压调节器 产品说明书
SY-A VR-2058A、2058B、2058C、2058D型发电机自动电压调节器（简称A VR），是专门为配套基波励磁的交流有刷/无刷发电机而设计。系统通过对发电机交流励磁机励磁电流的控制，实现对发电机输出电压的自动调节。 普通应用技术参数：
辅助设计技术参数表： 接线与调整 SY-2058系列专门为配套通用的基波励磁的发电机配套，可满足普通60/50Hz单机或并列运行的发电机使用，系统接线前应检查励磁电源的电压(P1-P2 180~250V)及检测电压（P3-P4 400V）的等级应符合上表格规定（可接受特殊电压的定货）。调节器具有F/V拐点选择（出厂整定为48Hz/57Hz），
调节器设有励磁电流限制、输出过电压保护、并联（下垂）0~5%调差、外接电压微调电位器、外接功率因数控制（并联大电网使用）等功能。 ① 电压整定 开机前应首先将电压整定电位器逆时针调小（出厂已整定为230/400V ，一般情况下，用户不须调整），当发动机运行正常并达到额定转速后，将电压整定电位器顺时针方向慢慢调节，直至输出电压满足要求。由于电压设定电位器是采用多圈（36圈）精密电位器，所以可获得较精确的电压整定，特别有利于并联运行的高要求。 用户若须进行外部电压调整，可断开“电压微调”引线R1-R2连线点后并接一个可调电位器：其电阻减小输出电压上升。配套的电位器阻值为（以输出400V 为基准）：200Ω/ 5%、500Ω/ 10%、1K Ω/ 15%、5K Ω/ 20%、10K Ω/ 25% ② 稳定度调节 顺时针稳定度减小（动态响应增加），逆时针稳定度增加（动态响应减小）。调节时先将电位器往顺时针调节，待输出电压出现不稳定，然后再往逆时针方向慢慢调节，直至输出电压稳定。 注意注意：：输出电压过于稳定会使系统动态响应变差输出电压过于稳定会使系统动态响应变差。。 ③ F/V 频率/电压特性设定 2058针调节拐点下降之间选择）
第二章转速、电流双闭环直流调速系统和调节器 的工程设计方法 内容提要： 转速、电流双闭环控制的直流调速系统是应用最广性能很好的直流调速系统。本章着重阐明其控制规律、性能特点和设计方法，是各种交、直流电力拖动自动控制系统的重要基础。我们将重点学习： ●转速、电流双闭环直流调速系统及其静特性 ●双闭环直流调速系统的数学模型和动态性能分析 ●调节器的工程设计方法 ●按工程设计方法设计双闭环系统的调节器 ●弱磁控制的直流调速系统 2.1 转速、电流双闭环直流调速系统及其静特性 问题的提出： 第1章中表明，采用转速负反馈和PI调节器的单闭环直流调速系统可以在保证系统稳定的前提下实现转速无静差。但是，如果对系统的动态性能要求较高，例如：要求快速起制动，突加负载动态速降小等等，单闭环系统就难以满足需要。 1. 主要原因 是因为在单闭环系统中不能随心所欲地控制电流和转矩的动态过程。在单闭环直流调速系统中，电流截止负反馈环节是专门用来控制电流的，但它只能在超过临界电流值 Idcr 以后，靠强烈的负反馈作用限制电流的冲击，并不能很理想地控制电流的动态波形。 2．理想的启动过程 a) 带电流截止负反馈的单闭环调速系统 b) 理想的快速起动过程 2-1 直 流调速系统起动过程的电流和转速波形 性能比较： 带电流截止负反馈的单闭环直流调速系统起动过程如图所示，起动电流达到最大值Idm 后，受电流负反馈的作用降低下来，电机的电磁转矩也随之减小，加速过程延长。理想起动过程波形如图所示，这时，起动电流呈方形波，转速按线性增长。这是在最大电流（转矩）受限制时调速系统所能获得的最快的起动过程。 3. 解决思路 为了实现在允许条件下的最快起动，关键是要获得一段使电流保持为最大值Idm的恒流过程。按照反馈控制规律，采用某个物理量的负反馈就可以保持该量基本不变，那么，采用