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  汽车发电机和工作原理_物理_自然科学_专业资料。第二章 交流发电机及调节器 ? 概述 ? 交流发电机的工作原理 ? 交流发电机的结构 ? 交流发电机的工作特性 ? 交流发电机的电压调节器 ? 交流发电机与调节器使用与维护 学习目标 ? 了解交流

  第二章 交流发电机及调节器 ? 概述 ? 交流发电机的工作原理 ? 交流发电机的结构 ? 交流发电机的工作特性 ? 交流发电机的电压调节器 ? 交流发电机与调节器使用与维护 学习目标 ? 了解交流发电机的功用、分类; ? 掌握发电机的结构、工作原理及检测维 修方法; ? 掌握汽车充电系的组成、电路及检测维 修方法; ? 了解调节器的工作原理; ? 掌握调节器的检测方法 学习方法 ? 本章介绍了汽车用交流发电机及调节器 结构、工作原理、充电系电路及检测维 修方法,通过对学习内容的阅读有了感 性认识后,再通过自学参考资料加深对 学习内容的理解,然后进入实践课堂观 看(或去到实验室)亲手对实物的拆装、 检测、试验操作技能的训练,以便进一 步掌握其结构、工作原理和检测维修方 法。 第一节 概述 ? 一、发电机的功用 ? 发电机是汽车的 主要电源,其功用是 在发动机正常运转时 (怠速以上),向所 有用电设备(起动机 除外)供电,同时向 蓄电池充电。(见图 2-1) 一、发电机的功用 二、发电机的分类 ? 汽车用发电机可分为直流发电机和交流 发电机,由于交流发电机在许多方面优 于直流发电机,直流发电机已被淘汰, 目前所有汽车均采用交流发电机,交流 发电机按照不同的分类方法分为以下几 类: 1.按结总体结构分五类 ? 普通交流发电机(使用时需要配装电压调节器 的发电机) 例JF132 (EQ140用) ? 整体式交流发电机(发电机和调节器制成一个 整体的发电机) 例别克轿车的发动机上装配的 是CS型发电机 ? 带泵交流发电机(和汽车制动系统用真空助力 泵安装在一起的发电机) 例JFZB292发电机。 ? 无刷交流发电机(不需要电刷的发电机) 例 JFW1913 ? 永磁交流发电机(磁极为永磁铁制成的发电机) 发电机插图 2.按整流器结构分四类 ? 六管交流发电机 例JF1522(东风汽车用) ? 八管交流发电机 例JFZ1542(天津夏利 汽车用) ? 九管交流发电机 例(日本日立、三凌、 马自达汽车用) ? 十一管交流发电机 例JFZ1913Z(奥迪、 桑塔纳汽车用) 3.按磁场绕组搭铁形式两分类 ? 内搭铁型交流发电机 磁场绕组的一端 (负极)直接搭铁(和壳体相联) ? 外搭铁型交流发电机 磁场绕组的一端 (负极)接入调节器,通过调节器后再 搭铁。 三、交流发电机的型号 ? 根据中华人民共和国汽车行业标准 QC/T73-93《汽车电器设备产品型号编 制方法》的规定,汽车交流发电机型号 组成如下: 1. 产品代号 ? 产品代号用中文字母表示,例: ? JF——普通交流发电机 ? JFZ——整体式(调节器内置)交流发电 机 ? JFB——带泵的交流发电机 ? JFW——无刷交流发电机 2. 电压等级代号 ? 电压等级代号用一位阿拉伯数字表示, ? 1表示12V系统 ? 2表示24V系统 ? 6表示6V系统 第二节 交流发电机工作原理 ? 交流发电原理 ? 整流原理 交流发电机发电原理图 一、交流发电原理 ? 1.在发电机内部有一个由 发动机带动转子(旋转磁 场) ? 2.磁场外有一个定子绕组, 绕组有3组线.当转子旋转时,旋转的 磁场使固定的电枢绕组切 割磁力线(或者说使电枢 绕组中通过的磁通量发生 变化)而产生电动势。 定子3相绕组感生电动势的大小为: ? 其中:E m -每相电动势的最大值 ? ω-电角速度 ? f-交流电动势的频率(为转速的函数) ? p-磁极对数 ? n-发电机转速(r/min) ? Eφ-每相电动势的有效值 定子每相电动势的有效值 ? K-绕组系数(和发电机定子绕组的绕线方法有关 ) ? N-每项匝数(匝) ? φ-每极磁通(Wb) ? Ce-电机结构常数 交流电动势波形 ? 交流电动势的 幅值是发电机 转速的函数。 ? 因此,当转速n 变化时,三相 电动势的波形 为变频率、变 幅值的交流波 形。 定子三相绕组的接法 ? 定子三相绕组的接法 有两种 ? 星形接法 ? 三角形接法 二、 整流原理 ? 交流发电机定子的三相 绕组中,感应产生的是 交流电 ? 是靠六只二极管组成的 三相桥式整流电路变为 直流电的。 ? 二极管具有单项导电性, 当给二极管加上正向电 压时,二极管导通, 当给 二极管加上反向电压时, 二极管截止,二极管的导 通原则如下: 二极管的导通原则 ? 当三只二极管负极端 相连时,正极端电位 最高者导通; ? 当三只二极管正极端 相连时,负极端电位 最低者导通。 2.整流过程分析 整流时二极管导通条件 ? 对于三个正极管子(D1、D3、D5正极 和定子绕组始端相联),在某瞬时,电 压最高一相的正极管导通。 ? 对于三个负极管子(D2、D4、D6负极 和定子绕组始端相联),在某瞬时,电 压最低一相的负极管导通。 ? 但同时导通的管子总是两个,正、负管 子各一个。 整流过程 ? 三相桥式整流电路中二极管的依次循环 导通,使得负载RL两端得到一个比较平稳 的脉动直流电压。 ? 发电机输出的直流电压平均值为: ? U=1.35UL=2.34UΦ 3.中性点电压 ? 有的发电机具有中性点 接线,是从 三相绕组的中性点引出 来的,标记为“N”。输 出电压为UN,称为中性 点电压 ? 图2-4带中心抽头的交流 发电机 ? 中性点电压的瞬时值是 一个三次谐波电压,中 性点电压的平均值为发 电机输出电压(平均值) 的一半 中性点电压 中性点作用 ? 带有中性点接线柱的发 电机可用中性点电压来 控制各种用途的继电器。 ? 有的发电机没有中性点 接线柱,但是也把中性 点电压充分的利用了 (如夏利、桑塔纳发电 机),这些发电机在中 性点处接上两只整流二 极管,和三相绕组的六 只整流二极管一道输出, 可提高发电机功率。 第三节 交流发电机的结构 ? 交流发电机一般由转子、定子、整流器、 端盖四部分组成。 ? JF132型交流发电机组件图见图 交流发电机的结构 交流发电机的结构 交流发电机的电路 一、转子 ? 转子的功用是产生旋转磁场。 ? 转子由爪极、磁轭、磁场绕组、集电环、 转子轴组成,见图。 转子结构图 转子 ? 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。 交流发电机磁路 ? 交流发电机的磁 路为:磁轭→N 极→转子与定子 之间的气隙→定 子→定子与转子 间的气隙→S极 →磁轭。 转子产生旋转磁场 ? 当两集电环通入直 流电时(通过电 刷),磁场绕组中 就有电流通过,并 产生轴向磁通,使 爪极一块被磁化为 N极,另一块被磁 化为S极,从而形 成六对相互交错的 磁极。当转子转动 时,就形成了旋转 的磁场。 二、定子 ? 定子的功用 是产生交流 电。 ? 定子由定子 铁心和定子 绕组成。见 图 定子 ? 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。 ? 定子绕组有三相,三相绕 组采用星形接法或三角形 (大功率)接法,都能产 生三相交流电。 ? 三相绕组的必须按一定要 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。 定子绕组 ? 1 .每个线圈的两个有效边之间的距离应 和一个磁极占据的空间距离相等。 ? 2 .每相绕组相邻线圈始边之间的距离应 和一对磁极占据的距离相等或成倍数。 ? 3. 三相绕组的始边应相互间隔2π+120o 电角度(一对磁极占有的空间为360o电 角度) JF13交流发电机三相绕组绕制 ? 结构参数如下: 磁极对数p 6对;定子槽 数z 36槽 ? 定子绕组相数3相;每个线 匝 ? 绕组联结方法 Y型联结 发电机定子展开图 三、整流器 ? 交流发电机整流器的作 用是将定子绕组的三相 交流电变为直流电 ? 6管交流发电机的整流 器是由6只硅整流二极 管组成三相全波桥式整 流电路 ? 6只整流管分别压装 (或焊装)在两块板上。 整流器电路 汽车用硅整流二极管特点 ? 工作电流大,正向平均电流 50A,浪涌电流600A; ? 反向电压高,反向重复峰值 电压270V,反向不重复峰值 电压300V; ? 只有一根引线见图。并且有 的二极管引线是正极,有的 二极管引线是负极,引出线 为正极的管子叫正极管,引 出线为负极的管子叫负极管, 所以说整流二极管有正二极 管和负二极管之分。 汽车用二极管结构 整流管的安装 ? 将正极管安装在一块铝制散热板上,称为 正整流板; ? 将负极管安装另一块铝制散热板上,称为 负整流板,ag百家了乐八大技巧,也可用发电机后盖代替负整流 板。见图。 二极管安装示意图 整流管的安装 ? 在正整流板上有一个 输出接线柱B(发电 机的输出端)。 ? 负整流板上直接搭铁。 负整流板上一定和壳 体相联接。 ? 整流板的形状各异, 有马蹄形、长方形、 半圆形等见图 整流管的安装 四、端盖 ? 端盖一般分两部分(前端盖 和后端盖),起固定转子、 定子、整流器和电刷组件的 作用。 ? 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。 ? 后端盖上装有电刷组件,有 电刷、电刷架和电刷弹簧组 成。电刷的作用是将电源通 过集电环引入磁场绕组。 电刷架 电刷架 五、磁场绕组的内搭铁型和外搭铁 ? 内搭铁型发电机:磁 场绕组负电刷直接搭 铁的发电机(和壳体 直接相连)。外搭铁 型发电机:磁场绕组 的两只电刷都和壳体 绝缘的发电机。 ? 外搭铁型发电机的磁 场绕组负极(负电刷) 接调节器,通过后再 搭铁。 磁场绕组的内搭铁型和外搭铁 六、8管交流发电机 ? 8管交流发电 机(如夏利车 用)和6管交 流发电机的基 本机构是相同 的,所不同的 是整流器有8 只硅整流二极 管 8管交流发电机 ? 其中6只组成三相全波桥 式整流电路,还有2只是 中性点二极管,1只正极 管接在中性点和正极之 间,1只负极管接在中性 点和负极,对中性点电 压进行全波整流。 ? 试验表明:加装中性点 二极管的交流发电机在 结构不变的情况下可以 提高发电机的功率 10%~15%。之间。 中性点二极管提高发电机功率的原理 ? 交流发电机 中性点电压 为三次谐波, 随着发电机 转速的提高, 中性点三次 谐波电压也 升高。 中性点二极管提高发电机功率的原理 ? 当中性点电压瞬时值高于 三相绕组的最高值时,中 性点正极管导通对外输出 电流;电流回路为:中性 点→中性点正极管→负载 →某一负极管→定子绕组 →中性点。 ? 当中性点电压瞬时值低于 三相绕组的最低值时,中 性点负极管导通对外输出 电流;电流回路:中性点 →定子绕组→某一正极管 →负载→中性点负极管→ 中性点。 七、9管交流发电机 ? 9管交流发电机的 基本结构和6管交 流发电机相同, 所不同的是整流 器。9管交流发电 机的整流器是由6 只大功率整流二 极管和3只小功率 励磁二极管组成 的交流发电机。 9管交流发电机 ? 其中6只大功率整流 二极管组成三相全波 桥式整流电路,对外 负载供电 ? 3只小功率管二极管 与三只大功率负极管 也组成三相全波桥式 整流电路专门为发电 机磁场供电。所以称 3只小功率管为励磁 二极管。 八、11管交流发电机 (如桑塔纳车用发电机) ? 11管交流发 电机的整流 器由8只大功 率整流二极 管(其中2只 中性点二极 管)和3只磁 场二极管组 成。其它结 构和6管交流 发电机相同。 11管交流发电机 ? 11管交流发电 机的整流器,相 当于9管交流发 电机的整流器加 2只中性点整流 管。 ? 由于11管交流 发电机既能提高 率又使充电指示 灯电路简化,因 此应用较广。 九、无刷交流发电机 ? 由于没有电刷和集电环, 所以不会因为电刷和集 电环的磨损和接触不良 造成激磁不稳定或发电 机不发电等故障;同时 工作时无火花,也减小 了无线电干扰。 ? 无刷交流发电机分为爪 极式、激磁机式和永磁 式三种。 第四节、交流发电机工作特性 ? 交流发电机的励磁 ? 交流发电机的工作特性 一、交流发电机的励磁 ? 除了永磁式交流发电机不需要励磁以外, 其他形式的交流发电机都需要励磁,因 为它们的磁场都是电磁场,也就是说必 须给磁场绕组通电才会有磁场产生。 ? 将电源引入到磁场绕组使之产生磁场称 为励磁,交流发电机励磁方式有自励和 他励两种。 他励 ? 在发动机起动 期间,需要蓄 电池供给发电 机磁场电流生 磁使发电机发 电。这种供给 磁场电流的方 式称为他励发 电。 自励 ? 随着转速的提高,发 电机的电动势逐渐升 高并能对外输出, ? 一般在发动机怠速时 发电机就能对外供电 ? 当发电机能对外供电 时,就可以把自身发 的电供给磁场绕组生 磁发电,这种供给磁 场电流的方式称为自 励。 内搭铁交流发电机励磁电路 外搭铁交流发电机励磁电路 充电指示灯的作用 ? 在某些充电系电路中, 接有充电指示灯,其 作用是: ? 指示发电机是否有 故障; ? 警告驾驶员停车后 关断点火开关。 ? 电流表的作用? 6管交流发电机电源系电路 九管交流发电机电源系电路 九管交流发电机电源系电路 ? 在发动机起动期间, 发电机电压(为 0)UD+<蓄电池电 压时,整流二极管 截止,发电机不能 对外输出,由蓄电 池供给磁场电流。 路径:蓄电池+→ 点火开关→充电指 示灯→调节器→磁 场绕组→搭铁→蓄 电池-。充电指示灯 亮 九管交流发电机电源系电路 ? 当发动机转速升高 到怠速及其以上时, 发电机应能正常发 电并对外输出,此 时,发电机电压> 蓄电池电压,发电 机自励。UB=UD+, 充电指示灯两端压 降为零,灯熄灭,若 没有熄灭,说明发电 机有故障或充电指 示灯电路有搭铁 二、交流发电机的工作特性 ? 交流发电机的工作特点是转速变化范围 大,对于一般汽油发动机来说,其转速 变化约为1:8,柴油机约为1:5,因此 分析汽车用交流发电机的特性必须以转 速的变化为基础。 ? 交流发电机的特性有输出特性、空载特 性和外特性,其中以输出特性最为重要。 输出特性 ? 输出特性是指在发 电机端电压U不变 (对12V系列的交 流发电机规定为 14V,对24V ? 输出电流与转速之 间的关系,即U=常 数时,I=f(n) 的函数关系。 由特性曲线I=f(n)可以看出 ? (1)空载转速n1 ? 发电机转速小于一定 值n1时,对外输出电 流为零。当发电机达 到额定电压并能对外 输出电流时的最小转 速为n1,称n1为空载 转速。空载转速常用 来作为测试发电机性 能的参数之一。 由特性曲线I=f(n)可以看出 ? (2)最大电流Imax ? 发电机输出电流能力随 转速的升高而增大,但 曲越来越平坦,当转速 达到一定值时,无论转 速增加多少电流都不再 增加,即一定结构的发 电机输出最大电流Imax 有一定限制。由此可见, 交流发电机自身具有限 制输出电流防止过载的 能力,又称为自我保护 能力。 交流发电机自我限流的原理 ? 交流发电机定子 绕组具有一定的 阻抗Z,它由绕组 的电阻r及感抗XL 两部分组成, ? XL=2лfL 交流发电机自我限流的原理 ? 由于XL 与n成正比,故发电机定子绕组的阻抗 Z随发电机的车速升高而增加。高速时,由于R 与XL相比可忽略不计, ? 故阻抗Z约等于XL,定子阻抗Z与转速n成正比, 其值较大,产生较大的内压降。 ? 定子电流增加时,由于电枢反应的增强,也会 使感应电动势下降。 ? 两者共同作用的结果,当发电机的转速升高且 负载电流达到最大值时,输出电流几乎不随负 载电阻的减小或转速的增加而增大。 交流发电机自我限流的原理结论 ? 结论 ? 发电机电压(输出)一定时,发电机电流存在 最大值。(无论转速多高) ? 即发电机功率存在最大值。 ? 限制发电机输出功率,只要限制发电机输出电 压即可。 ? 限制输出电压后,发电机转速增加,不会出现 由于电流过高,烧坏发电机的情况。 ? 如果发电机电压过高通常损坏用电设备。 输出特性 ? (3) 额定转速n2 额定电流IA ? 发电机出厂时, 通过试验,规定 了空载转速与额 定转速。在使用 过程中,可通过 检测这两个数据 来判断发电机性 能的好坏。 输出特性 ? 发电机达到额定电 流IA时的转速定为 额定转速,图中用 n2表示,额定电流 一般定为最大输出 电流的2/3。 ? 空载转速与额定转 速是测试交流发电 机性能的重要依据。 空载特性 ? 空载特性是研究 发电机在空载运 行时,其端电压 随转速变化的关 系,即I=0时, U=f(n)的曲线, 如图 外特性 ? 外特性是研究当 发电机转速一定 时,其端电压与 输出电流的关系, 即n-=常数时, U=f(I)的曲线, 如图所示。 外特性 ? 从外特性曲线可以 看出发电机电压受 负载影响的程度: ? 如果发电机在高速 运转时,突然失去 负载,发电机电压 会突然升高,致使 发电机及调节器等 内部电子元件有被 击穿的危险。 第五节 交流发电机的电压调节器 ? 电压调节器的分类 ? 电压调节器的调压原理 ? 电子调节器结构与工作原理 ? 电子调节器应用实例 交流发电机的电压调节器 ? 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。 ? 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 机所有工况下基本保持恒定。 一、电压调节器的分类 ? 交流发电机电压调节器按工作原理可分 为: ? 触点式电压调节器 ? 晶体管调节器 ? 集成电路调节器 ? 电脑控制调节器 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。 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。 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。 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。 电压调节器的分类 ? 电子调节器按所匹配的交流发电机搭铁 型式可分为: ? 内搭铁型调节器 ? 外搭铁型调节器 调节器选配 ? 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; ? 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。 二、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) 二、电压调节器的调压原理 ? 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。 二、电压调节器的调压原理 ? 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。 三、触点式电压调节器 ? 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。 触 点 式 电 压 调 节 器 单 级 触 点 式 电 压 调 节 器 四、晶体管调节器结构与工作原理 ? 晶体管调节器有多种型式,其电路个不 相同,但一般采用整体封装型式,不可 拆卸,不能维修,只能整体更换。 ? 这里向大家介绍电子调节器的基本电路, 实际电路要复杂的多,但工作原理可用 基本电路工作原理去理解。 外搭铁型电子调节器的基本电路 ? 晶体管调节器又称 为电子调节器,图 2-29所示为外搭 铁型电子调节器的 基本电路:基本电 路是由三只电阻R1、 R2 、R3,两只三 极管VT1、VT2, 一只稳压二极管VS 和一只二极管VD组 成。 外搭铁型电子调节器的电路 外搭铁型电子调节器的电路 ? 检测电路:电阻R1和R2组成一个分压器,检测发电机 电压。 ? 比较电路:检测的电压与稳压管电压比较 ? 开关电路:大于14V, VT1饱和导通,反之截止。 ? 功放电路:复合三级管 外搭铁型电子调节器的基本电路 ? VD是续流二极管;磁场绕组由接通转为断开 状态时(F端为+,B端为-),经二极管 VD 构成放电回路,防止三极管VT2被击穿损坏 ? 稳压管VS是感受元件,串联在VT1的基极电路 中,并通过VT1的发射结并联于分压电阻R1的 两端,以感受发电机的输出电压; ? UR1电压加在稳压管VS上,R1的阻值是这样 确定的,当发电机输出电压UB达到规定的调整 值时(如桑塔纳为13.5—14.SV),UR1 电压正好等于稳压管VS的反向击穿电压。 内搭铁式电子节器的工作原理 ? 内搭铁式电子调节器基本电路见图。原理 与外搭铁式类似 五、集成电路调节器 ? 集成电路调节器也叫IC调节器,是根据使用要 求,将电路中的若干元件集成在同一基片上, 制成一个独立的电子芯片。集成电路调节器装 于发电机内部,构成整体式交流发电机。发电 机外部有2个或3个接线柱。 ? 集成电路调节器的工作原理与晶体管调节器的 工作原理完全一样,都通过稳压管感应发电机 的输出电压信号,利用三极管的开关特性控制 发电机的励磁电流,使发电机的输出电压保持 恒定。 ? 集成电路调节器通常与整体式发电机相配。 集成电路调节器 集成电路调节器的检测电路 ? 集成电路调节器,根据分压器R1、R2检 测点位置不同可分为“发电机电压检测 电路”和“蓄电池电压检测电路”两种 型式。 ? 发电机电压检测电路见图3-32a。 发电机电压检测电路 发电机电压检测电路 ? 分压器R1、R2从发电机输出端(D+ 端)得 到电压,稳压管VS上的电压与发电机的输出电 压成正比,所以该电路称为发电机电压检测电 路(检测点在发电机上)。 ? 发电机电压检测电路的优点:发电机到检测电 路距离近,可不用导线连接,直接接在发电机 输出端,连接可靠,不致使检测电路检测不到 信号。 ? 发电机电压检测电路的缺点:当发电机到蓄电 池之间连接电阻大时,蓄电池充电电压会偏低, 使蓄电池充电不足 蓄电池电压检测电路 蓄电池电压检测电路 ? 分压器R1、R2从蓄电池输出端得到电压,稳 压管VS上的电压和蓄电池端电压成正比,所以 该电路称为蓄电池电压检测电路(检测点在蓄 电池上)。 ? 蓄电池电压检测电路优点:直接检测蓄电池端 电压来控制发电机的输出,可使蓄电池的充电 电压有保证。 ? 当蓄电池和发电机之间的连接不可靠时,自动 转为发电机电压检测。 六、电子调节器应用实例 ? 1. JFT106型晶体管调节器 ? 2.集成电路调节器 ? 3.发动机电脑控制的调节器 JFT106型晶体管调节器 ? JFT106型调节器属于外搭铁式晶体管调节器,调节 电压为13.8~14.6V,可与14V。750W的外搭 铁式九管式交流发电机配套,也可与14V、功率小于 1000W的外搭铁式六管交流发电机配套。 JFT106型晶体管调节器 ? VT2、VT3接成复合管,目 的是提高放大倍数,其作用 与前述基本电路中的VT2相 同; ? VT1、VD3、R5的作用与 前述基本电路相同; ? R6、R7、R8是偏流电阻; ? R4是正反馈电阻,起提高三 极管开关速度,提高三极管 寿命的作用; ? R1、R2、R3组成分压器, R3是调整电阻。 JFT106型晶体管调节器 ? C1、C1是降频电容,起 降低三极管开关频率, 提高三极管寿命的作用; ? VD1是VS1的温度补偿 管; ? VD2是分压二极管,防 止VT2、VT3的误导通; ? VS2起过压保护作用, 限定发电机的输出电压 不超出某定值,保护汽 车上的用电设备不因瞬 时过电压二损坏。 天津夏利轿车发电机使用的集 成电路调节器外形图 夏利轿车调节器电路连接图 ? 磁场电流控制: VT1是大功率三 极管,和磁场串 联,由集成片IC 控制VT1的导通 和截止,从而控 制磁场电路通断, 使发电机电压得 到控制 夏利轿车调节器电路连接图 ? 充电指示灯:充电指 示灯串接在VT1集电 极上,VT2导通充电 指示灯亮,VT1截止 充电指示灯熄灭。在 集成片IC中有控制 VT2导通和截止的电 路,控制信号由p点 提供,p点提供的是 发电机单相电压的交 流信号,其信号幅值 大小可反映发电机输 出电压高低。 夏利轿车调节器电路连接图 ? 当发电机输出电压低 于蓄电池电压时,IC 中控制电路使VT2导 通,充电指示灯亮, 当发电机输出电压高 于蓄电池电压时,IC 中控制电路使VT1截 止,充电指示熄灭。 发动机电脑控制的调节器 ? 图为广州本田雅阁轿车直列4缸发动机配用的 发电机调节器电路图,发电机整流器为八管。 调节器为内装式外搭铁型,由发电机电脑控制。 ? 在汽车电路中有一个负载检测仪,检测电路中 总电流负载大小,送信号导电脑,调节器C接 线端子送发电机电压信号到电脑,电脑根据这 两个信号判断磁场电路应该接通还是断开,输 出控制信号到FR端子,驱动调节器的控制电路, 适时地接通和断开磁场绕组电路,以此控制发 电机的输出电压。 第六节 交流发电机与调节器的 使用和维护 ? 交流发电机与调节器的使用注意事项 ? 交流发电机与调节器的维护 一、交流发电机与调节器的使 用注意事项 ? 交流发电机与调节器的结构简单,维护 方便,若正确使用,不仅故障少而且寿 命长;若使用不当,则会很快损坏。因 此在使用和维护中应注意以下几点: ? 1. 蓄电池的极性必须是负极搭铁,不 能接反。否则,会烧坏发电机或调节器 的电子元件; 一、交流发电机与调节器的使 用注意事项 ? 2. 发电机运转时,不能用试火的方法检查发 电机是否发电,否则会烧坏二极管; ? 3.整流器和定子绕组连接时,禁止用兆欧表 或220V交流电源检查发电机的绝缘情况; ? 4. 发电机与蓄电池之间的连接要牢靠,如突 然断开,会产生过电压损坏发电机或调节器的 电子元件; ? 5. 一旦发现交流发电机或调节器有故障应立 即检修,及时排除故障,不应再连续运转 一、交流发电机与调节器的使 用注意事项 ? 6. 为交流发电机配用调节器时,交流发电机 的电压等级必须与调节器电压等级相同,交流 发电机的搭铁类型必须与调节器搭铁类型相同, 调节器的功率不得小于发电机的功率, ? 7. 线路连接必须正确,目前各种车型调节器 的安装位置及接线方式各不相同,故接线时要 特别注意; ? 8. 调节器必须受点火开关控制,发电机停止 转动时,应将点火开关断开,否则会使发电机 的磁场电路一直处于接通状态,不但会烧坏磁 场线圈,而且会引起蓄电池亏电; 二、交流发电机与调节器的维护 ? 交流发电机在使用中,应定期进行以下 检查: ? 1. 查发电机驱动带 ? 2.检查导线.检查运转时有无噪声 ? 4.检查是否发电 查发电机驱动带 ? 检查驱动带的外观:用肉眼观看应无裂 纹或磨损现象,如有则应更换。 ? 检查驱动带的挠度:用100N的力压在带 的两个传动轮之间,新带挠度约为5~ 10mm,旧带约为7~14mm。 检查导线)接线)接线)发电机输出端接线螺丝必须加弹簧 垫。 检查是否发电 ? (1)观察充电指示灯的熄灭情况:若充电指 示灯一直亮着,说明发电机或调节器有故障, 也可能是充电指示灯线路有故障,应及时维修。 ? (2)用万用表直流电压档测量电压:在发电 机未转动时测量蓄电池端电压,并记录下来, 起动发动机并将转速提高到怠速以上转速,测 量蓄电池端电压,若能高于原记录,说明发电 机能发电,若测量电压一直不上升,说明发电 机或调节器有故障,应及时维修。 发电机拆下解体检修 ? 当发现发电机或调节器有故障需要从车 上拆下检修时,首先关断点火开关及一 切用电设备,拆下蓄电池负极电缆线, 再拆卸发电机上的导线接头。 ? 关于发电机极调节器的维修、试验请参 看实践课堂。