电机电压调节器调压原理分析与检测(带FR、G控制)

电压调节器的基本原理
电压调节器（VoltageRegulator）是一种用于对电压进行控制的装置，它可以对交流电进行充电或放电，也可以对直流电进行充电或放电。

电压调节器在各种电子产品中的应用十分广泛，它几乎可以用于所有的电子设备。

其应用领域主要有：
（1）汽车电子：汽车中使用的很多电子设备都需要提供电源，如电动马达、电池等。

汽车在行驶过程中，电池中的充电电流很大，为满足对电压的要求，就必须提高充电电流以确保电池能长时间保持足够的电量。

电压调节器在电池充电时向电池提供电流，以保证电池在充电过程中不会过充。

（2）医疗设备：在各种医疗设备中，特别是CT扫描等大型医疗设备中都有很多需要通过高压电源进行工作。

电压调节器可对高压电源进行调节，保证设备工作在所需的电压范围内。

（3）电力电子设备：目前电力电子设备已经成为继计算机之后使用最广泛的一种电子元件。

在各种电力电子装置中都需要电压调节器来保证其运行时所需要的电压范围。

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电压调节器的工作原理
一、电压调节器的简介
电压调节器是一种电子设备，可以控制电压的输出大小，它能够有效地保护电子设备免受电压过高或过低所造成的伤害。

二、电压调节器的工作原理
1、改变负载对电源的反馈信息
电压调节器的工作机理是改变负载对电源的反馈信息，从而调节电压，保护电子设备免受潮湿、温度等环境条件的影响。

一般来说，当温度上升时，负载的反馈信号会使电压升高，而当温度下降时，反馈信号会使电压降低。

2、启动调节器
启动调节器的第一步是建立一个参考值，一般情况下，这个参考值等于预期的电压值。

当在开始使用时，调节器会调整负载，使其输出电压与参考值（预期的电压值）接近。

3、维持电压
当电源电压波动时，调节器会根据参考值（预期的电压值）应答，调节电源的负载来维持一个稳定的电压水平，以保护电子设备免受潮湿等环境条件的影响。

4、停止调节器
停止调节器时，调节器会停止调节电源的负载，使电源输出电压稳定在参考值（预期的电压值）。

最终，电压调节器的工作状态将被保持下去，以确保电子设备的安全运行。

教案课次课时 2执行日期班级周次课型讲练日期课题工作任务6 电压调节器的原理与检测教学目标知识目标：1.了解电压调节器的种类和各元件的作用2.掌握电压调节器的工作原理3.掌握电压调节器的检测流程和方法能力目标：通过学习，能够完成对电压调节器进行检测德育目标：通过实训，激发学生的学习兴趣，培养学生善于思考学习习惯教学要求知识与技能重点难点目标达成度识记理解应用分析综合电压调节器的分类✓✓电压调节器的工作原理✓✓晶体管调节器的检测✓✓教学资源多媒体课件，电压调节器教学后记1.通过实际问题，引出本次课，激发学生兴趣2.教学内容理论性很强，重点在关注学生的动手检测3.针对学生的学习情况，应及时给予评价教学活动流程教学步骤与内容教学组织形式教学方法达成目标车主反映其轿车刚换的大灯，起动后一段时间灯有不亮了，询问维修人员是何原因引出课题——电压调节器的原理与检测提问提出课题一、电压调节器的分类按工作原理分1触点式电压调节器2晶体管电压调节器3集成电路调节器4计算机控制调节器按交流发电机搭铁方式分1内搭铁2外搭铁教师结合课件讲解，学生聆听做好笔记项目教学掌握电压调节器的分类二、电压调节器的工作原理1、电压调节器的调压原理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来减小磁通，使发电机的输出电压保持不变2、外搭铁式电子调节器的工作原理1）晶体管调节器组成2）外搭铁式电子调节器的工作原理教师结合课件讲解，学生聆听做好笔记结合动画掌握电压调节器的工作原理三、晶体管调节器的检测1、学会判断调节器的搭铁形式2、判断调节器的好坏教师示范，学生观察，学生操作，教师巡查学做一体掌握晶体管调节器的检测方法四、总结学生总结，就学生总结情况进行指导通过学生的总结，反馈教学情况检验学习效果课外作业1说明电压调节器的工作原理【教学资料】由于交流发电机的转子是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1．7～3，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。

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。

发电机电压调整与控制手段的原理及优缺点（1）发电机PQ曲线
（2）发电机调压约束
通过调整发电机机端电压调整负荷节点电压受到诸多因素的制约，尤其对于线路较长时，由于线路电抗较大，调节效果更不理想，调压范围有限。

（3）发电机进相运行
所谓发电机进相运行调压是指发电机工作在励磁运行状态，发电机此时发出有功而吸收无功，因此可以降低系统的电压。

进相运行一般用在系统“低谷”负荷时间。

（4）发电机调压方式
发电机调压主要是为了满足就近调压的要求，在最大负荷时，发电机机端电压提高5％，最小负荷时保持额定，这称之“逆调压”。

（5）发电机调压优缺点
发电机调压优缺点：发电机机端电压有上限，UG幅值不应超过额定电压的5％，因此可能无法满足负荷侧电压不变的要求，调压能力有限。

线损与负荷间近似呈二次曲线关系，负荷增大会使线损迅速增大，而发电机无功出力增大很快，可能超过发电机的允许容量。

浅析电压调节器工作原理及故障分析【摘要】详细介绍了电压调节器的分类、功能，对发动机未工作和工作时发电机输出电压的几种状态下，电压调节器调压电路的工作原理、电流路径都进行了细致的分析，对电路中各端子的名称和作用也作了说明。

当电源系统中出现故障时，电压调节器能及时警示驾驶员，对调节器常见故障的原因也作了较详细的阐述。

【关键词】调节器；分类；功能；工作原理；故障分析汽车上交流发电机的转子是由发动机通过皮带驱动旋转的，一般发动机和交流发电机的速度比为 1.7～3，这样一来交流发电机的转子的转速变化范围非常大，根据发电机的空载特性可知，发电机的输出电压是随着发电机转速的升高而增高的，因此发电机发出的电压变化范围也很大，而汽车上的用电设备则需要恒定的电压，为了满足用电设备恒定电压的要求，发电机必须配用电压调节器才能正常工作。

否则用电设备会在发电机不稳定的电压范围内很快损坏。

影响汽车的安全运行。

1 电压调节器的分类及功用电压调节器按其工作原理分为触点式电压调节器、电子式（无触点）调节器，电子式调节器包括晶体管调节器、集成电路调节器、电脑控制调节器；按所匹配的发电机搭铁形式分为内搭铁式调节器、外搭铁式调节器；按安装方式分为内装式调节器和外装式调节器；按功能分为单功能调节器和多功能调节器。

随着科学电子技术的发展，目前交流发电机几乎全部采用电子式调节器，其优点是电压调节器精度高，可达±0.3v，而且不产生火花，还具有质量轻，体积小，寿命长（能达16万km以上），可靠性高，电磁干扰小，能通过较大的励磁电流（可达6A 以上），耐高温（130℃正常工作）、耐振等特点电压调节器的功用是把发电机的输出电压控制在规定的范围内，在发电机转速和发电机上的负载发生变化时自动控制发电机输出电压，使其输出电压保持恒定。

2 集成电路（IC）电压调节器的工作原理2.1 电路介绍下图是集成电路电压调节器电路，它是内装式四接头电压调节器，电路图左边为发电机的定子、转子线圈和桥式整流电路，中间为IC电压调节器电路，右边为蓄电池及用电设备、开关和充电警告灯等。

调压器的工作原理调压器是一种常见的电气元件，它在电路中起到了非常重要的作用。

它的主要功能是将输入的电压调节为稳定的输出电压，以保证电路中各个元件的正常工作。

那么，调压器的工作原理是怎样的呢？接下来，我们将从基本原理、工作过程和应用领域三个方面来详细介绍。

首先，我们来看一下调压器的基本原理。

调压器主要由电感、二极管、电容和稳压管等元件组成。

在工作时，当输入电压发生变化时，调压器会通过内部电路自动调整，使输出电压保持在一个稳定的范围内。

这主要是依靠电感和电容的特性来实现的。

电感具有阻抗随频率增加而增加的特性，而电容则具有阻抗随频率减小而增大的特性。

这种特性使得调压器能够在输入电压波动时，通过改变电路中的电感和电容来实现输出电压的稳定。

其次，我们来了解一下调压器的工作过程。

当输入电压发生变化时，电路中的电感和电容会根据输入信号的频率和幅值来调整阻抗，从而实现对输出电压的稳定调节。

此外，稳压管也是调压器中的一个重要元件，它能够根据输入电压的变化自动调整电阻，以保证输出电压的稳定。

总的来说，调压器的工作过程主要依靠电感、电容和稳压管等元件的协同作用，通过自动调节电路中的参数来实现对输出电压的稳定控制。

最后，我们来谈一谈调压器在实际应用中的领域。

调压器广泛应用于各种电子设备和电路中，如电源适配器、稳压电源、充电器等。

它能够有效地保护电子设备和电路，提高其稳定性和可靠性。

此外，在工业控制系统、通信设备、医疗仪器等领域，调压器也扮演着重要的角色。

它能够确保设备的正常工作，提高系统的稳定性和安全性。

总的来说，调压器作为一种重要的电气元件，具有非常重要的作用。

它通过电感、电容和稳压管等元件的协同作用，实现了对输入电压的稳定调节，保证了电路中各个元件的正常工作。

在实际应用中，调压器被广泛应用于各种电子设备和电路中，提高了系统的稳定性和可靠性。

希望通过本文的介绍，读者对调压器的工作原理有了更深入的了解。

汽车上交流发电机的转子是由发动机通过皮带驱动旋转的,一般发动机和交流发电机的速度比为1.7~3,这样一来交流发电机的转子的转速变化范围非常大,根据发电机的空载特性可知,发电机的输出电压是随着发电机转速的升高而增高的,因此发电机发出的电压变化范围也很大,而汽车上的用电设备则需要恒定的电压,为了满足用电设备恒定电压的要求,发电机必须配用电压调节器才能正常工作。

否则用电设备会在发电机不稳定的电压范围内很快损坏。

影响汽车的安全运行。

1电压调节器的分类及功用电压调节器按其工作原理分为触点式电压调节器、电子式(无触点)调节器,电子式调节器包括晶体管调节器、集成电路调节器、电脑控制调节器;按所匹配的发电机搭铁形式分为内搭铁式调节器、外搭铁式调节器;按安装方式分为内装式调节器和外装式调节器;按功能分为单功能调节器和多功能调节器。

随着科学电子技术的发展,目前交流发电机几乎全部采用电子式调节器,其优点是电压调节器精度高,可达±0.3v,而且不产生火花,还具有质量轻,体积小,寿命长(能达16万km以上),可靠性高,电磁干扰小,能通过较大的励磁电流(可达6A以上),耐高温(130℃正常工作)、耐振等特点电压调节器的功用是把发电机的输出电压控制在规定的范围内,在发电机转速和发电机上的负载发生变化时自动控制发电机输出电压,使其输出电压保持恒定。

2集成电路(IC)电压调节器的工作原理2.1电路介绍下图是集成电路电压调节器电路,它是内装式四接头电压调节器,电路图左边为发电机的定子、转子线圈和桥式整流电路,中间为IC电压调节器电路,右边为蓄电池及用电设备、开关和充电警告灯等。

在此电路中,端子B为发电机输出电压端子;端子P为定子线圈某一相线,用于控制三极管T2的导通和截止,使充电警告灯点亮和熄灭;F为转子磁场线圈端子,调节器由此端子控制磁场绕组的通断;端子S为检测蓄电池电压的端子,IG表示通过线束连接至点火开关的端子,用于检测蓄电池和发电机电压,给电压调节器提供工作电压,从而控制三极管T1的导通和截止(即控制转子磁场的通断);L为充电警告灯的连接端子;E为发电机和调节器的搭铁端子;D1为续流二极管,用于吸收励磁绕组中产生的自感电动势。