第二章汽车用交流发电机及其调节器
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汽车交流发电机电压调节器原理1.电压调整原理依据电磁感应原理,发电机的感应电动势为EΦ=C1nΦ,其中C1为常数,因此,沟通发电机端电压的凹凸,取决于转子的转速n和磁极磁通Φ。
要保持电压恒定,在转速n上升时,应相应减弱磁通Φ,这可以通过削减励磁电流来实现;在转速n降低时,应相应增加磁通Φ,这可以通过增大励磁电流来实现。
2.电压调整器的类型沟通发电机电压调整器分为触点式和电子式调整器两大类。
电子式又分为晶体管式和集成电路式,基本原理都是通过转变励磁电流的大小来掌握电压的。
触点式电压调整器结构简单,质量和体积大,触点易烧蚀,寿命短,对无线电干扰大,触点开闭动作迟缓,牢靠性不高,目前已被淘汰。
3.晶体管式电压调整器晶体管式电压调整器是利用晶体管的开关特性,掌握发电机的磁场电流,使发电机的输出电压保持恒定的。
下面以JFT106型晶体管电压调整器为例进行分析。
JFT106型晶体管电压调整器属于外搭铁型电压调整器,其电路原理图如图1-26所示。
该调整器共有“+”、“F”和“-”三个接线柱,其中“+”接线柱与发电机磁场绕组的“F2”接线柱连接后经熔断器接至点火开关,“F”接线柱与发电机磁场绕组的“F1”接线柱连接,“-”接线柱搭铁。
该调整器由电压敏感电路和两级开关电路组成。
图1-26JFT106型晶体管调整器电路原理图电路中R1、R2、R3和稳压管VD1构成了电压敏感电路,稳压管VD1为稳压元件,R1、R2、R3为构成分压器,将沟通发电机的端电压进行分压后加在稳压管VD1的两端;随时检测发电机端电压的变化。
当稳压管VD1上的电压低于稳压管VD1的稳压值时,VD1稳压管截止;当稳压管VD1上的电压高于稳压管VD1的稳定电压时,稳压管VD1导通。
可见,电压敏感电路检测出沟通发电机端电压的变化。
晶体三极管VT6、VT7、VT8组成复合大功率三级开关电路,利用其开关特性掌握磁场电路的接通或断开。
(1)接通点火开关,起动发动机,蓄电池通过分压器R1、R2、R3将电压加在稳压管VD1两端,当电压低于稳压管VD1的稳定电压值,VD1截止,则VT6截止,VT7、VT8导通,蓄电池经大功率三极管VT8供应励磁电流,励磁电路为:蓄电池“+”→点火开关S→调整器磁场接线柱F2→发电机磁场绕组→调整器磁场接线柱F1→VT8→搭铁→发电机负极。
第一章蓄电池一、填空题1、蓄电池的种类很多,按电解液成分可分为酸性电池和碱性电池。
2、蓄电池是一种化学电源。
它能把电能转变为化学能储存起来—充电,故称蓄电池;又能把化学能转变为电能,向用电设备供电—放电。
3、蓄电池的工作特性主要包括:静止电动势、内电阻、放电特性和充电特性。
4、影响铅蓄电池容量的因素有原材料、制造工艺和使用维护等诸方面。
5、当铅蓄电池的温度上升时,电解液的粘度降低,渗透能力提高,同时电解液的电阻也有所减小,溶解度、电离度也有所提高,电化学反应增强,所以容量增加。
6、目前,汽车电气系统的额定电压有12V与24V两种,汽油车普遍采用_12_____ V电源系统,重型柴油车多采用__24____V电源系统。
7、汽车蓄电池是一种储存电能的装置,一旦连接外部负载或接通充电电路,便开始了它的能量转换过程。
在放电过程中,蓄电池中__化学能______能转变成__电能______能;在充电过程中,__电能___能被转变成__化学能_____能。
8、发电机的作用是将来自发动机的_机械____能转变成__电___能。
9、极板是蓄电池的核心部分,它分为__正极板_____和__负极板_____。
10、蓄电池的放电特性是指充足电的蓄电池在恒电流放电的过程中,蓄电池的__端电压_______、____电解液相对密度________随______放电时间____变化的规律。
11、蓄电池的常规充电方法有___定电流____________充电和____定电压__________充电两种。
二、选择题1、目前汽车上广泛采用的是(A)电池。
A、铅酸电池B、铁镍、镉镍蓄电池C、航标用蓄电池2、蓄电池的常见故障有极板硫化、自行放电、以及(B)。
A、充电不足B、活性物质大量脱落C、正负极桩导通3、铅蓄电池的温度每升高1℃是,相对密度下降(A )。
A、0.0007B、0.0008C、0.00094、交流发电机中产生磁场的装置是(B)。
交流发电机与调节器的使用注意事项发动机转动时,由发电机、调整器、蓄电池等组成的充电系统的工作状况,是靠电流表或充电指示灯来推断的。
当充电系消失不充电,充电电流过大或过小,充电电流故稳定等故障时,应准时进行检查并排解,肯定不能牵强连续运行,以免造成更大损失。
沟通发电机与调整器在使用时应留意以下事项:1)须留意发电机的搭铁极性,决不允许接反。
2)严禁使用螺丝刀或导线将发电机“电枢”接线柱与外壳短接,以此查看是否有火花来检查发电机是否发电,尤其在速度高的状况下更要留意。
3)发电机高速转动时,不应突然关闭电源开关,以免瞬时电压过高,造成整流元件和调整器中半导体元件的损坏。
4)当发觉发电机不发电或充电电流很小时,应准时找出故障部位,不要长期连续运转。
5)在任何状况下,发电机工作时都不行切断蓄电池。
①检查发电机各部分绝缘性能时,假如使用220V沟通电或兆欧计,须把发电机拆开,将二极管引线与各连线处分开。
严禁用220V沟通电或兆欧计的电压作用在二极管上。
②停机时,应准时断开点火开关,否则蓄电池电流将长期流经磁场绕组和调整器磁化线圈,使蓄电池长期放电,并将绕组线圈和晶体管烧坏。
③用触点式电压调整器时应留意:不准采纳发电机“磁场”和“电枢”的短接方法来检查发电机是否发电。
否则因发电机电压马上上升,调整器的磁化线圈磁化力增加,使其次对触点K2闭合,在短接的瞬间,“磁场”接线柱的电压也就是发电机“电枢”的电压,这就导致发电机的输出通过其次级触点后被短路,从而使发电机至调整器的“磁场”接线柱连接导线及调整器内部通过其次级触点的连接线被烧坏,而其次级触点由于超过自身所承受的电流而被烧坏,使调整器失去工作力量。
为防止调整器触点的烧坏,一般从发电机至调整器的磁场接线柱之间加一个2.5~3A的熔断丝。
汽车交流发电机及电压调节器汽车使用的电源有蓄电池和发电机两种。
现代汽车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。
蓄电池在汽车起动时提供起动电流,当发电机发出电量不足时,可以协同发电机供电。
与直流发电机相比,具有如下几个特点:体积小,质量轻在发动机低速运转时,仍能进行充电故障少,使用寿命长,保修简便调节器结构简单很少产生干扰波交流发电机的构造交流发电机的工作原理1.发电原理:在汽车用交流发电机中,由于转子磁极是鸟嘴形,其磁场的分布近似于正弦规律,所以交流电动势也近似于正弦波形,相位差互为120度。
2.整流原理::硅二极管具有单向导电性。
在某一瞬间,正极二极管上那一项的电压最高,那一项的正极管子就获得正向电压而导通。
负极管上那一项的电压最低,那一项的负极管子就获得正向电压而导通。
实际上,在汽车交流发电机中选用的二极管,其允许的反向电压要高得多,可以承受电路中各种瞬时过电压对二极管的冲击。
3.励磁方法汽车用交流发电机最常用的是九管的交流发电机,也就是具有九个硅二极管的发电机。
其中六个硅二极管组成整流器,利用二极管的单向导电性将交流发电机产生的交流电压转变成直流电压,另外三个二极管提供通过发电机中的励磁绕阻的电流,称为励磁二极管。
九管交流发电机不仅可以控制充电指示灯指示蓄电池的充电情况,指示充电系统是否发生故障,还可以在停车时,提醒驾驶员断开点火开关。
由于二极管有0.6v的门坎电压,所以汽车用交流发电机只有在发电机在较高转速的时候才能自己发电,称为自励过程。
当发电机的转速较低时,由蓄电池供给电流,称为他励过程。
因此,交流发电机发电,要先经过他励过程,再经过自励过程。
工作原理如下:当开关闭合后,首先由蓄电池提供电流。
电路为:蓄电池正极→充电指示灯→调节器触点→励磁绕阻Rf→搭铁→蓄电池负极。
此时,充电指示灯由于有电流通过,所以灯会亮。
但发动机起动后,随着发电机转速提高,发电机的端电压也不断升高,。
交流发电机调节器的作用及工作原理一、引言交流发电机调节器是发电机组中的一个重要部件,它起到了调节发电机电压和频率稳定的作用。
本文将详细介绍交流发电机调节器的作用及其工作原理。
二、交流发电机调节器的作用交流发电机调节器主要有以下几个作用:1. 调节电压:交流发电机调节器可以根据负载需求,调节发电机的输出电压,保持其稳定在额定值范围内。
这对于电力系统的正常运行非常重要,因为电压过高或过低都会对电气设备造成损坏或影响正常工作。
2. 调节频率:交流发电机调节器还可以精确控制发电机的输出频率,通常为50Hz或60Hz。
在电力系统中,各种设备和设施都是按照特定频率设计和工作的,因此发电机输出的频率稳定性对系统的正常运行至关重要。
3. 提供稳定的电源:交流发电机调节器通过控制发电机的励磁电流,使得发电机输出的电压和频率保持在稳定的范围内,从而提供稳定的电源给负载使用。
三、交流发电机调节器的工作原理交流发电机调节器的工作原理可以简单概括为:通过对励磁电流的调节,控制发电机的输出电压和频率。
1. 励磁系统发电机的励磁系统由励磁电源和励磁控制回路组成。
励磁电源一般是直流电源,可以是直流发电机、整流器或者电池等。
励磁控制回路通常由电压调节器、电流调节器和反馈回路组成。
2. 电压调节电压调节器通过控制励磁电流的大小,来调节发电机的输出电压。
当负载增加时,电压调节器会感知到输出电压的下降,并相应地增加励磁电流,使发电机输出电压恢复到额定值。
反之,当负载减小时,电压调节器会减小励磁电流,以避免输出电压过高。
3. 频率调节频率调节器通过控制励磁电流的频率,来调节发电机的输出频率。
一般来说,发电机的输出频率与励磁电流的频率成正比。
频率调节器可以感知到输出频率的偏差,并通过调节励磁电流的频率来使得输出频率恢复到额定值。
4. 反馈回路为了实现稳定的调节效果,交流发电机调节器通常会配置反馈回路。
反馈回路可以实时感知发电机的输出电压和频率,并将这些信息反馈给电压调节器和频率调节器,以实现精确的电压和频率调节。
发电机及调节器的构造及识别一、交流发电机(一)功用交流发电机与其调节器配合工作,其功用是对除起动机外的所有用电设备供电,并向蓄电池充电。
发电机是汽车电源的主要组成部分,与蓄电池互为补充,共同完成对汽车用电设备的供电任务。
(二)分类汽车用交流发电机可按总体结构、整流器结构和搭铁型式进行分类。
1.按总体结构不同,交流发电机可分为:(1)普通交流发电机:既无特殊装置,也无特殊功能和特点的汽车交流发电机,称为普通交流发电机。
如东风EQ1090型载货汽车用JF132N型交流发电机。
(2)整体式交流发电机:即内装电子调节器的交流电机。
如东风EQ2102型越野汽车用JFW2621型28V45A发电机;解放CA1121J载货汽车用JFZ24031型28V45A发电机;南京依维柯汽车用JFZ1912Z型14V85A或JFZ1714Z型14V45A型14V90A发电机;一汽捷达、上海桑塔纳轿车用JFZ1913型14V90A发电机等。
(3)无刷交流发电机:即没有电刷和集电环(滑环)结构的交流发电机。
如东风EQ2102型越野汽车用JFW2621型28V45A整体式发电机;福建仙游电机总厂生产的JFW1913型14V90A发电机等。
(4)带泵交流发电机:即带真空制动助力泵的交流发电机。
如仙游电机厂生产FB1712型交流发电机。
(5)永磁交流发电机:即转子磁极采水磁材料制成的交流发电机。
2.按整流器结构不同,交流发电机可分为:(1)六管交流发电机:即整流器由六只整流二极管组成三相桥式全波整流电路的交流发电机。
如解放CA1092型载货汽车JF1522A、JF1518、JF1526型14V55A交流发电机。
(2)八管交流发电机:即整流总成由九只二级管组成的交流发电机。
如天津夏利TJ7100、TJ7130型微型轿车用JFZ1542型14V45A型交流发电机。
(3)九管交流发电机:即整流器总由九只二级管组成的交流发电机。
如斯太尔(STEYR)汽车用JFZ2518A型28V27A交流发电机;长风集团猎豹(PAJERO)4G64型发动机用14V75A交流发电机。
交流发电机调节器的调压原理及方法交流发电机调节器是一种常用的电力设备,其主要功能是控制发电机的输出电压,使其长期稳定在特定的电压范围内。
为了保证发电机的安全、可靠运行,了解交流发电机调节器的调压原理和调压方法非常关键。
下面将按类划分为读者详细介绍。
一、调压原理交流发电机调节器采用的是调节芯片控制技术,通过对芯片输入的电压进行采样、比较和调节反馈,调节输出电压的稳定运行。
在固定的负载情况下,如果输入电压发生变化,调节器会自动调整输出电压以达到相对稳定的输出电压值。
基于此,调节器需精准测量发电机输出的实际电压,与预设的目标电压进行比较,并通过控制发电机输出电压的独立调节器,调整发电机的电压输出,以达到稳定运行的目的。
二、调压方法1.手动调节法本方法主要是通过调节调压器上的手动旋钮来实现调压。
首先需要将调节器的电源接通,然后使用万用表测量发电机输出的电压值,并根据需要进行相应的调整。
如果发现发电机输出电压高于目标值,则需要将手动旋钮逆时针转动,反之则需要将手动旋钮顺时针转动。
请注意,手动调节法需要经常监测,因为会出现精度不高的情况。
2.自动调节法本方法主要是通过电路系统的自动控制来实现调压。
自动调节法可以有效避免手动调节的误操作,而且调节更加精确。
在这种方法中,调节器的电路板上存在采样电路、放大电路、比较电路和调节电路,它们协同作用,能够将发电机输出电压控制在预设范围内。
基于此,使用自动调节法能够更加方便、易于操作、效果更加稳定可靠。
三、使用注意事项1.安装调节器时需要注意正负极接线的正确性,避免短路或损坏调节器电路。
2.检查设备是否工作正常,并根据需要调整调节器,以保证稳定的输出电压。
3.定期清洁设备表面,防止灰尘和杂物进入内部导致故障。
综上所述,交流发电机调节器是一种非常重要的调节设备。
通过了解其调压原理和调压方法,能够更加准确地掌握其工作原理,保障设备的安全可靠运行。
同时,使用注意事项也非常关键,一定要严格遵循工作要求,做好设备的维护和管理,以保证设备的正常运行。
第二章硅整流发电机及调节器概述汽车充电系统:蓄电池、发电机、调节器及充电状态指示装置。
1、硅整流发电机分类:1)按总体结构分:普通型、整体式、带泵型、无刷、永磁式。
2)按磁场搭铁方式分:内搭铁式、外搭铁式3)按整流二极管的多少分:六管、八管、九管、十一管2、调节器的分类按结构:触点振动式、电子式电子式包括晶体管式、集成电路式内装式、外装式(功能调节器)3、充电指示装置:电流表、电压表、指示灯第一节硅整流发电机的构造与拆装一、硅整流发电机的构造同步交流发电机、硅二极管整流器(转子、定子、整流器、前后端盖、风扇、带轮)1、转子:转子轴、励磁绕组、铁心、爪形磁极、集电环(图2-2)2、定子:定子铁心、定子绕组定子绕组:星形、三角形连接(图2-4)3、整流器:把三相同步交流发电机产生的三相交流电转换成直流电输出。
一般用六个硅二极管接成三相桥式整流电路。
整流二极管:正极管(中心引线为正极共同为发电机正极B,外壳为负极)、负极管(中心引线为二极管的负极共同为发电机负极,外壳为正极)(图2-5)4、前后端盖:装有电刷组件(内装式、外装式)搭铁方式分:内搭铁式、外搭铁式(图2-11)二、典型硅整流发电机的拆装(P51)第二节硅整流发电机的工作过程一、三相同步交流发电机工作原理1、发电原理:(图2-13)E=nCΦ⋅⋅2、励磁方式自励:磁场电流由发电机自己供给。
(低速时不能起电)他励:蓄电池供给励磁电流励磁电路(图2-14):先他励后自励二、整流原理三相桥式整流电路:(图2-15)三、九管机的励磁二极管工作过程(图2-16)四、八管机的中性点二极管工作过程主要是针对星形连接,三相半波整流,用于控制磁场继电器、充电指示灯继电器、空调继电器。
五、十一管发电机整流器六只整流二极管、三只磁场二极管、两只中性点二极管。
六、国产交流发电机的型号第一部分:产品代号JF、JFZ、JFB、JFW第二部分:电压等级代号1-12V;2-24V;6-6V第三部分:电流等级代号第四部分:设计序号第五部分:变型代号(调整臂的位置) Y-右边;Z-左边;无-中级第三节调节器一、作用、基本原理及分类1、作用把发电机输出电压控制在规定范围内。
汽车电器习题及答案第一部分习题部分第一章蓄电池一、填空题1.蓄电池单格电压为 2 伏,12伏的蓄电池由 6 个单格组成。
2.通常蓄电池的充电方法有定电压充电、定电流充电及脉冲快速充电三种。
3.配置电解液时,须先将蒸馏水放入容器,然后将浓硫酸缓慢地加入水中,并不断搅拌,严禁将蒸馏水倒入浓硫酸中;以免发生爆溅,伤害人体和腐蚀设备。
4.蓄电池的工作特性包括放电特性、充电特性。
5.当往车上装蓄电池时,应先接起动机电缆,再接搭铁电缆,以防工具搭铁引起强烈点火花。
6.在一个单格蓄电池中,负极板的片数总比正极板多一片。
(填“多”或“少”)。
7.将蓄电池的正负极板各插入一片到电解液中,即可获得 12V 的电动势。
二、单项选择题1.对蓄电池进行充电时,如果选择的是定压充电方法,12V电池需要的充电电压应为( D )。
A、7.5VB、10VC、12.5VD、15V2.把正、负极板各一片浸入电解液中,可获得几伏的电势?( C ) A、lV B、1.5V C、2V D、3V3.连接条的作用是将蓄电池的各个单格电池连接起来,+12V和24Ⅴ蓄电池各用了多少个连接条?( C )A、5,10B、6, 10C、5, 11;D、6,11 4.蓄电池提高极板活性物质表面积的方法有( A )。
A、增加极板片数B、减少极板片数C、加稀硫酸D、加蒸馏水 5.冬季,在不结冰的前提下,应尽可能采用( C )相对密度的电解液。
A、稍高 B、较高C、较低D、稍低 6.从汽车上拆卸蓄电池时,应先拆( B ),后拆( A )。
A、起动线缆B、搭铁C、较低D、稍低7.蓄电池放电是将化学能转变为电能的过程,其电流流动方向为( C )A、电池正极→负极→负载;B、负极→负载→正极;C、电池正极→负载→电池负极。
8.蓄电池充电是将电能转化为化学能的过程,其电流流动方向为( D )A、充电电源正极→蓄电池正极→蓄电池负极→充电电源负极; B、充电电源负极→蓄电池正极→蓄电池负极→充电电源正极;C、充电电源正极→负载→蓄电池负极→蓄电池正极→充电电源负极;D、充电电源正极→蓄电池正极→电解液→蓄电池负极→充电电源负极。
第二章 交流发电机及电压调节器
汽车使用的电源有蓄电池和发电机两种。现代汽车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。蓄电池在汽车起动时提供起动电流,当发电机发出电量不足时,可以协同发电机供
电。
与直流发电机相比,具有如下几个特点:
1、 体积小,质量轻
2、 在发动机低速运转时,仍能进行充电
3、 故障少,使用寿命长,保修简便
4、 调节器结构简单
5、 很少产生干扰波
第一节 交流发电机的构造
爪极:鸟嘴形:产生近似与正弦波的交流电动势
转子 励磁绕组:有电流通过,产生磁场
滑环
轴
三相绕组:产生相位相差120度,大小相等的三相交流电动势
定子 连接由三角连接和星形连接两种。以星形连接为主。
铁心:由硅钢片叠压而成
整流器:将三相绕组产生的的交流电变为直流。
主要元件:二极管
主要利用了二级管的单向导电性。
前后端盖:由非导磁材料铝合金制成。
特点:漏磁少,质量轻,散热性能好。
第二节 交流发电机的工作原理
1、 发电原理:在汽车用交流发电机中,由于转子磁极是鸟嘴形,其磁场的分布近似
于正弦规律,所以交流电动势也近似于正弦波形,相位差互为120度。
2、 整流原理::硅二极管具有单向导电性。
在某一瞬间,正极二极管上那一项的电压最高,那一项的正极管子就获得正向电
压而导通。负极管上那一项的电压最低,那一项的负极管子就获得正向电压而导通。
实际上,在汽车交流发电机中选用的二极管,其允许的反向电压要高得多,可以承
受电路中各种瞬时过电压对二极管的冲击。
三、励磁方法
汽车用交流发电机最常用的是九管的交流发电机,也就是具有九个硅二极管的发电
机。其中六个硅二极管组成整流器,利用二极管的单向导电性将交流发电机产生的交流电
压转变成直流电压,另外三个二极管提供通过发电机中的励磁绕阻的电流,称为励磁二极
管。九管交流发电机不仅可以控制充电指示灯指示蓄电池的充电情况,指示充电系统是否
发生故障,还可以在停车时,提醒驾驶员断开点火开关。
图10-1 9管交流发电机的原理图
由于二极管有0.6v的门坎电压,所以汽车用交流发电机只有在发电机在较高转速的时
候才能自己发电,称为自励过程。当发电机的转速较低时,由蓄电池供给电流,称为他励
过程。因此,交流发电机发电,要先经过他励过程,再经过自励过程。工作原理如下:
当开关闭合后,首先由蓄电池提供电流。电路为:
蓄电池正极→充电指示灯→ 调节器触点 →励磁绕阻Rf →搭铁 →蓄电池负极。此时,
充电指示灯由于有电流通过,所以灯会亮。
但发动机起动后,随着发电机转速提高,发电机的端电压也不断升高,。当发电机的
输出电压与蓄电池电压相等时,发电机“B”端和“D”端的电位相等,此时,充电指示
灯由于两端电位差为零而熄灭。指示发电机已经正常工作,励磁电流由发电机自己供给。
发电机中三相绕阻所产生的三相交流电动势经六只二极管整流后,输出直流电,向负载供
电,并向蓄电池充电。
当发电机高速运转、充电系统发生故障而导致发电机不发电时,“D”端无电压输
出,所以充电指示灯由于两端电位差增大而发亮,警告驾驶员及时排除故障。九管交流发
电机在停车后,蓄电池向充电指示灯继续提供电流,则充电指示灯会一直亮,提醒驾驶员
断开点火开关。
第三节 交流发电机的工作特性
汽车交流发电机的工作特点是转速变化范围大,因此,必须了解其输出电流、端电
压与转速变化之间的关系,即交流发电机的工作特性。
交流发电机的外特性
交流发电机的空载特性和外特性
一、 输出特性:发电机的端电压不变,输出电流于发电机转速之间的关系。
发电机转速甚低时,其端电压低于额定电压,此时发电机不向外供电;当发电机
空载时,电压达到额定电压值的转速n1,称为空载转速。当发电机达到额定功率时的转速
成为满载转速n2。
说明:①只有当发电机转速高于n1时才可能向外供电。n1是选定发电机传动比的主要依
据。
②满载转速是判断发电机技术性能的重要指标。
③当转速达到一定值时,其输出电流不在随转速升高而升高,因此具有限流的作
用。
二、 空载特性:发电机空载时,其端电压与转速之间的关系
说明:空载特性是判断发电机充电性能是否良好的重要依据
三、 外特性: 转速一定时,发电机的端电压与输出电流之间的关系。
当发电机在高速运转时,如果因外电路开路而突然失去负载,则其端电压将急剧升
高,这对发电机和晶体管调节器内的电子元件都是有害的。
第四节 交流发电机电子调节器
汽车在行驶过程中,由于发动机的转速随时都在变化,交流发电机的转速也之变化,
因此发电机输出电压必然随转速变化而变化。交流发电机电压调节器把交流发电机的电压
控制在一定的规定范围内,当发电机转速发生变化时,自动调节发电机输出电压并使电压
保持恒定,防止输出电压过高而损坏用电设备和避免蓄电池过量充电。
图10-2 外搭铁型电子电压调节器的基本电路
(一)调节器基本电路
外搭铁型电子调节器的基本电路如图1-2所示,有信号监测电路、信号放大与控制电
路、功率放大电路和保护电路四部分组成。
电阻R1和R2稳压管VS构成信号监测电路,电阻R1 、R2串联在交流发电机输出端子
“B”和搭铁端子“E”之间,构成分压器,直接监测发电机输出电压U的变化。R1上的分
压:
URRRUR2111
由此可见,发电机电压U升高时,分压电阻R1上的分压值UR1升高,反之,当发电机
电压U下降时,分压值UR1下降。
稳压二极管VS一端连接三极管VT1的基极,另一端接在分压电阻R1、R2之间,VS
与三极管VT1的发射极串联后再与分压电阻R1并联,从而监测发电机电压的变化,并控制
三极管VT1的导通与截止。
三极管VT1和电阻构成信号放大与控制电路,其作用是将电压监测电路输入的信号进
行放大处理后,控制功率三极管VT2导通与截止。电阻既是三极管VT1的负载电阻,又是
功率三极管VT2的偏流电阻。三极管VT1为小功率三极管,接在大功率三极管VT2的前一
级,起功率放大作用,也称为前级放大电路。
功率三极管VT2通常采用达林顿三极管构成功率放大电路,VT2为型大功率三极管,
串联在励磁绕组与搭铁端之间,这是外搭铁型调节器的显著特点。励磁绕组的电阻是VT
2
的负载电阻。VT2导通时,励磁电路接通,有励磁电流;VT2截止时,励磁电流被切断。
因此,通过控制三极管的导通与截止,就可以改变励磁电流使发电机输出电压稳定。
续流二极管VD构成保护电路,其功用是防止励磁绕组产生的自感电动势击穿三极管
而造成损坏。
(二)电子电压调节器工作原理
电子电压调节器利用三极管的开关特性,将大功率三极管作为一只开关串联在发电机
的励磁电路中,根据发电机输出电压的高低,控制三极管导通与截止来调节发电机的励磁
电流,使发电机输出电压稳定在一定范围内。发电机电子电压调节器工作过程如下:
1.接通点火开关SW ,发电机电压U低于蓄电池电压时,蓄电池电压经过点火开关
SW加在分压电阻R1 、R2两端。由于发电机电压低于调节电压上限值,稳压管VS处于截
止状态,VT1基极无电流流过,也处于截止状态。此时,蓄电池经点火开关、电阻向三极
管VT2提供基极电流,VT2导通并接通励磁电流,其电路为:
蓄电池正极→电流表→点火开关→熔断器→发电机端子→发电机磁场绕组→发电机磁
场端子→调节器磁场端子→三极管→调节器搭铁端子→发电机搭铁端子→发电机负极
管→蓄电池负极
此时,随着发电机转动,其电压也将随之上升。
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。(励磁电流由发电机自己提供)
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
3.当发电机电压随转速升高到调节电压上限时U2,VS,VT1导通,VT2截止,励磁
电流切断,发电机电压降低。
当发电机电压升高到调节电压上限U2时,此时VS导通,它的发射极几乎被短路,流过
电阻R3 的电流经VT1集电极和发射极构成回路, VT2因无基极电流而截止,励磁电流被切
断,磁通迅速减小,发电机电压迅速下降。
(4)当发电机电压降低到调节电压下限U1时,VS截止,VT1随之截止,VT1集电极
电位升高,发电机又经R3向VT2提供基极电流,使VT2导通,励磁电流接通,发电机电压
又重新升高。当发电机电压再次升高到调节电压上限U2时,调节器重复(3),(4)工作
过程,将发电机电压控制在某一平均值不变。
当由VT2导通转为截止的瞬间,励磁绕组产生的自感电动势经二极管VD构成放电回
路,防止三极管VT2击穿损坏。由于放电电流流经VD, 所以 VD称为续流二极管。