交流发电机及调节器

1、交流发电机及调节器第1页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/302第2页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/303第3页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/304第二章 交流发电机及调节器 第一节交流发电机的构造第二节交流发电机的工作原理 第三节交流发电机的工作特性 第四节交流发电机的调节器第五节晶体管调节器 第六节充电指示灯的控制电路第七节汽车交流发电机实例第八节充电系的故障诊断第九节交流发电机的故障测试与修理第十节调节器的测试第十一节交流发电机与调节器的使用及维护第4页，共155页，

2、2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/305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。第二章 交流发电机及调节器 交流发电机的分类 按照调节器是否单独安装分： A.普通硅整流发电机：调节器单独安装，多用于中低档车型，如解放CA1092等。 B.整体式硅整流发电机：调节器安装于发电机内部，广泛用于中高档车型，如奥迪轿车。第5页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/306第6页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/307详细

3、分类（1）普通交流发电机(使用时需要在发电机外配装电压调节器的发电机) 例JF132 （EQ140用）（2）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（3）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。（4）无刷交流发电机(不需要电刷的发电机) 例JFW1913（5）永磁交流发电机(磁极为永磁铁制成的发电机) 第二章 交流发电机及调节器 第7页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/308第二章 交流发电机及调节器 发电机插图第8页，共155页，2022年，5月20日

4、，19点43分，星期日2022/8/309按整流器结构分为四类(1)六管交流发电机 例JF1522A（CA141汽车用）(2)八管交流发电机 例JFZ1542（天津夏利TJ7100汽车用）(3)九管交流发电机 例（日本日产蓝鸟、德国奔驰Benz2026A汽车用）(4)十一管交流发电机 例JFZ1913Z（奥迪、桑塔纳、日本丰田皇冠汽车用）第二章 交流发电机及调节器 第9页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3010按磁场绕组搭铁形式分类（1）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）（2）外搭铁型交流发电机 磁场绕组的一端（负极）接入调

5、节器，通过调节器后再搭铁。第二章 交流发电机及调节器 第10页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3011第一节 交流发电机的构造 交流发电机的结构第11页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3012交流发电机一般由转子、定子、皮带轮、风扇、整流器、前后端盖和电刷组件等部分组成。JF132型交流发电机组件图见图第一节 交流发电机的构造 第12页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3013一、转子1.功用：转子的功用是产生旋转磁场。第一节 交流发电机的构造 2.组成：转子由爪极、磁轭、磁场

6、绕组、集电环、转子轴组成。第13页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/30142.组成（1）转子轴上压装着两块低碳钢制成的爪极，两块爪极各有四至八个鸟嘴形磁极（国产多为六个）,爪极空腔内装有磁场绕组 (转子线圈)和导磁用的铁芯(磁轭)。第一节 交流发电机的构造 第14页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/30152.组成（2）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，并与装在后端盖内的两个电刷相接触。第一节 交流发电机的构造 第15页，共155页，2022年，5月2

7、0日，19点43分，星期日2022/8/30163.磁路磁轭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。第一节 交流发电机的构造 第16页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/30174.旋转磁场的产生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。第一节 交流发电机的构造 第17页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3018二、定子（电枢）1.功用：定子是用来产生交流电的。2.组

8、成：定子由定子铁芯和定子绕组组成。第一节 交流发电机的构造 第18页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3019第一节 交流发电机的构造 （1）定子铁芯由内圈带槽的硅钢片叠成，定子绕组的导线就嵌放在铁芯的槽中。（2）定子绕组1）三相绕组采用星形接法或三角形接法，都能产生三相交流电。2）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。1.线圈个数、每个线圈的匝数、线圈大小相等；2.三相绕组的首端U、V、W在定子槽内的排列必须间隔120（电角度，相位差单位。1（/180)rad第19页，共155页，2022年，5月20日，

9、19点43分，星期日2022/8/30203）定子三相绕组的不同接法特点星形接法发电机低速充电性能好；桑塔纳、奥迪等大多数轿车发电机采用。三角形接法适于大功率发电机采用。神龙富康、北京切诺基等车发电机采用。第一节 交流发电机的构造 第20页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3021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2+120o电角度（一对磁极占有的空间为360o电角度）。第21页，共155页，2022年，5月20日

10、，19点43分，星期日2022/8/3022JF132发电机三相绕组结构参数如下：磁极对数p=6对；定子槽数z=36槽;定子绕组相数3相；每个线圈匝数N=13匝;绕组联结方法：Y型联结第一节 交流发电机的构造 第22页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3023第一节 交流发电机的构造 三、整流器1.作用：将定子绕组的三相交流电变为直流电。2.组成：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。3.结构：6只整流管分别压装（或焊装）在两块板上。第23页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3024第一节

11、 交流发电机的构造 交流发电机整流器第24页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3025整流器电路第25页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3026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，也可用发电机后盖代替负整流板。第一节 交流发电机的构造 第26页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3027正整流板与外壳绝缘，在正整流板上有一个输出接线柱B作为发电机的输出端。负整流板直接搭铁。负整流板一定和壳体相连接。整流板的形状各异

12、，有马蹄形、长方形、半圆形等见图整流管的安装第一节 交流发电机的构造 第27页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/30281.分类：前端盖和后端盖.2.作用：固定转子、定子、整流器和电刷组件。3.材料：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。4. 电刷组件：装在后端盖上，有电刷、电刷架和电刷弹簧组成。5.电刷作用是将电源通过集电环引入磁场绕组。四、端盖第一节 交流发电机的构造 第28页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3029交流发电机的端盖第一节 交流发电机的构造 第29页，共155页，2022年

13、，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3030(2)电刷架材料：酚醛玻璃纤维塑料(模压)。(3)装配关系：两只电刷装在电刷架方孔内，有弹簧保持其与集电环接触良好。(4)分类：外装式和内装式两种。电刷与电刷架(1)电刷1)作用：电刷与集电环接触，将直流电引入励磁绕组。2)材料：铜粉和石墨粉(模压)。第一节 交流发电机的构造 第30页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3031第一节 交流发电机的构造 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）接调节器后再搭铁。（5）磁场绕组的搭铁型式内搭铁型发电机：

14、磁场绕组负电刷直接搭铁的发电机（和壳体直接相连）。第31页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3032交流发电机的滑环与电刷第一节 交流发电机的构造 第32页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3033(2)风扇： 1)作用：在发电机工作时强制进行抽风冷却。 2)材料：一般用1.5mm钢板冲制或用铝合金压铸。第一节 交流发电机的构造 五、带轮与风扇(1)带轮： 1)作用：通过皮带将发动机的动力传给发电机。 2)材料、类型与定位方法：由铸铁或铝合金制成，分单槽和双槽两种，与风扇共用一个半圆键和转子轴连接，用弹簧垫片和螺母紧固

15、。第33页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3034交流发电机的风扇第一节 交流发电机的构造 第34页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3035六、交流发电机的型号根据中华人民共和国汽车行业标准QC/T73-1993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：第一节 交流发电机的构造 第35页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/30361.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

16、刷交流发电机第一节 交流发电机的构造 第36页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/30372.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系统第一节 交流发电机的构造 第37页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/30383.电流等级代号电流等级代号用一位阿拉伯数字表示，1表示电流19A6表示6069A2表示电流2029A7表示7079A3表示电流3039A8表示8089A4表示电流4049A9表示90A5表示电流5059A第一节 交流发电机的构造 第38页，共155页，2022年

17、，5月20日，19点43分，星期日2022/8/30394.设计序号按产品的先后顺序，用阿拉伯数字表示。5.变形代号交流发电机以调整臂的位置作为变形代号。从驱动端看，Y表示调整臂位于右边；Z表示调整臂位于左边；调整臂在中间时不加标记。6.举例：桑塔纳、奥迪100型轿车所用的交流发电机代号为JFZ1913Z型，其含义为：电压等级为12V，输出电流大于90A，第十三代设计，调整臂位于左边的整体式交流发电机。第一节 交流发电机的构造 第39页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3040本次课程结束同学们再见！第40页，共155页，2022年，5月20日，19点43

18、分，星期日2022/8/3041一、发电机原理二、整流原理三、励磁方法第二节 交流发电机的工作原理 第41页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3042一、发电原理交流发电机产生交流电的基本原理是电磁感应原理，即利用产生磁场的转子旋转，使穿过定子绕组的磁通量发生变化，在定子绕组内产生感应电动势。第二节 交流发电机的工作原理 第42页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3043一、发电原理1.发电原理（1）发动机带动发电机内部转子旋转，产生旋转磁场。（2）磁场外发电机壳体（铁芯）上固定有3组线圈(3相定子绕组)，3相绕组彼此

19、相隔120。（3）当转子旋转时，旋转的磁场使固定的电枢绕组中通过的磁通量发生变化，而在定子电枢绕组中产生三相感应电动势。第二节 交流发电机的工作原理 第43页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3044单相交流发电机原理第二节 交流发电机的工作原理 第44页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3045三相交流发电机原理第二节 交流发电机的工作原理 第45页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3046第二节 交流发电机的工作原理 第46页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，

20、星期日2022/8/3047第二节 交流发电机的工作原理 第47页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/30484.结论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。第二节 交流发电机的工作原理 第48页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3049第二节 交流发电机的工作原理 二、整流原理1.交流发电机定子的三相绕组中，感应产生的是交流电，靠六只二极管组成的三相桥式整流电路变为直流电的。2.二极管具有单向导电性,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

21、电压时,二极管截止。第49页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/30503.二极管的导通原则如下:（1）正极二极管因三只二极管负极端相连，故正极端电位最高者导通；（2）负极二极管因三只二极管正极端相连，故负极端电位最低者导通。（3）但一般地，同时导通的管子总是两个，正、负管子各一个。4.整流过程第二节 交流发电机的工作原理 第50页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3051整流过程演示第二节 交流发电机的工作原理 第51页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3052整流过程演示第二节

22、交流发电机的工作原理 第52页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/30535.整流结果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=2.34U式中：UL线电压；U相电压。第二节 交流发电机的工作原理 第53页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3054交流发电机的整流原理第二节 交流发电机的工作原理 第54页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3055第二节 交流发电机的工作原理 6.中性点（1）概

23、念：三相绕组的末端接到一起形成中性点，用N表示。（2）中性点电压UN是通过三个搭铁的负极管整流后得到的直流电压（即三相半波整流），故UNU/2（3）中性点电压用途：一般用来控制各种用途的继电器。如磁场继电器、充电指示灯继电器等。（4）中性点输出：在三相绕组中性点处接上两只中性点二极管（功率管），通过两只中性点二极管与桥式整流器正负极相连，可提高发电机功率输出10%-15%。第55页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/30567.八管交流发电机（如桑塔纳、奥迪、夏利车用）（1）结构：与6管交流发电机的区别是整流器有8只硅整流二极管。其中6只组成三相全波桥式整流

24、电路，还有2只与上述6只同型号的二极管是中性点二极管，其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。第二节 交流发电机的工作原理 第56页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3057第二节 交流发电机的工作原理 （2）原理傅里叶级数：每相的三次谐波量都是大小相等，相位相同，方向相反，在三相桥式整流电路里互相抵消。一次谐波二次谐波三次谐波第57页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3058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

25、谐波电压也升高。第二节 交流发电机的工作原理 第58页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3059第二节 交流发电机的工作原理 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。第59页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3060第二节 交流发电机的工作原理 八管交流发电机第60页

26、，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3061第二节 交流发电机的工作原理 八管交流发电机第61页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3062三、发电机的励磁方式1.励磁：将电源引入到磁场绕组使之产生磁场的过程称为励磁。2.方式：交流发电机励磁方式有自励和他励两种。（1）他励：交流发电机开始发电时，因三极管死区电压的存在，需先由蓄电池供给励磁电流(他励阶段)。（2）自励：当发电机电压达到蓄电池电压时，即由发电机自己供给励磁电流，即由他励转为自励。（3）他励的优点：由蓄电池励磁可以较快进入自励状态。第二节 交流发电机的工作原理

27、 第62页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3063他励过程在发动机起动期间，需要蓄电池供给发电机磁场电流生磁使发电机发电。第二节 交流发电机的工作原理 第63页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3064自励过程：随转速提高，发电机电动势逐渐升高并对外输出电能(一般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。第二节 交流发电机的工作原理 第64页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/30653.内搭铁交流发电机励磁电路第二节 交流发电机的工

28、作原理 第65页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3066第二节 交流发电机的工作原理 4.外搭铁交流发电机励磁电路第66页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/30675.九管交流发电机（1）组成：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。（2）作用1）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。2）3只小功率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。第二节 交流发电机的工作原理 第67页，共155页，2022年

29、，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3068（3）工作过程发动机起动时，发电机电压(为0)蓄电池电压，整流二极管截止，发电机不输出电流，由蓄电池供给磁场电流（他励）。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。当发动机转速升高到怠速及以上时，发电机应正常发电，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。第二节 交流发电机的工作原理 当发动机熄火时，充电指示灯亮，说明蓄电池放电，提醒驾驶员关闭点火开关；当车辆运行时，充电指示灯亮，说明充电系统有故障，提醒驾驶员应及时维

30、修。第68页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3069交流发电机励磁电路与充电指示灯的作用第二节 交流发电机的工作原理 第69页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3070交流发电机的工作特点：转速变化范围大，对于一般汽油发动机来说，其转速变化比约为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：A.输出特性B.空载特性C.外特性其中以输出特性最为重要。第三节 交流发电机的工作特性 第70页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3071

31、一、输出特性1.概念：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系列的定为28V）时，输出电流与转速之间的关系，即U=常数时，If（n） 的函数关系。第三节 交流发电机的工作特性 第71页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/30722.空载转速n1（1）发电机转速小于一定值n1时，对外输出电流为零。（2）当发电机达到额定电压并能对外输出电流时的最小转速n1，称为空载转速。（3）空载转速常用来作为测试发电机性能的参数之一。第三节 交流发电机的工作特性 第72页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/30

32、733.最大电流Imax发电机输出电流能力随转速的升高而增大，但曲线越来越平坦，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。第三节 交流发电机的工作特性 第73页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3074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，且XL2fLf=pn/60由于XL与n成正比，故发电机定子绕组的阻抗Z随发电机的转速升高而增加。高速时，由于R与XL相比可忽略

33、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，可产生较大的内压降。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。第三节 交流发电机的工作特性 第74页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3075结论交流发电机电压（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。只要限制发电机输出电压即可限制发电机输出功率 。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

34、过高通常损坏用电设备。第三节 交流发电机的工作特性 第75页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/30764. 额定转速n2与额定电流IA（1）额定转速：发电机达到额定电流时的转速称为额定转速（满载转速）。（2）额定电流：发电机额定电流一般为最大电流的70%-75%。（3）意义：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。第三节 交流发电机的工作特性 第76页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3077二、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

35、系，即I0时， U=f（n）的曲线，如图。空载特性可判断发电机低速充电性能好坏，也可看出发电机输出电压是随发电机转速升高而增加。第三节 交流发电机的工作特性 第77页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3078三、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。第三节 交流发电机的工作特性 第78页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3079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

36、有被击穿的危险。也可以看出：发电机输出电压随转速变化情况。第三节 交流发电机的工作特性 第79页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3080本次课程结束同学们再见！第80页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3081一、电压调节器的工作原理1.电压调节器的功用在发电机转速变化时，自动控制发电机电压，使其保持恒定，防止发电机电压过高而烧坏用电设备和导致蓄电池过量充电，同时也防止发电机电压过低而导致用电设备工作失常和蓄电池充电不足。2.电压调节器的工作原理由交流发电机的工作原理可知：交流发电机的三相绕组产生的相电动势的有效值为

37、E=Cen（V）E感应电动势（V）；Ce电机结构常数；每极磁通（Wb）；n转速（r/min）第四节 交流发电机的调节器 第81页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3082这里Ce为发电机的结构常数，n为转子转速，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，E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，只能通过减小磁通来实现。又磁极磁通与励磁电流If成正比，减小磁通也就是减小励磁电流If。交流发电机调节器的工作原理是：当交

38、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，使发电机的输出电压UB保持不变。第四节 交流发电机的调节器 第82页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3083二、电压调节器的分类分类：A.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B.按搭铁极性可分为：内搭铁、外搭铁，分别配内搭铁发电机和外搭铁发电机。原理：以转速为基础，通过改变励磁电流，来维持发电机的输出电压保持恒定。第四节 交流发电机的调节器 第83页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/30841.触点式电压调节器（

39、1）特点：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。（2）分类：触点式电压调节器按触点数(按级)和功能分类：1）按级分：单级触点式、双级触点式2）按功能分：单联触点式、双联触点式（3）调节电压方法：通过触点开闭，使磁场电路的电阻值改变从而调节磁场电流大小改变发电机输出电压。第四节 交流发电机的调节器 第84页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/30852.晶体管调节器（1）优点：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

40、风、解放及多种中低档车型。 （2）调节电压方法：利用功率管的开关特性，使磁场电流接通与切断来调节磁场电流大小进而改变发电机输出电压。第四节 交流发电机的调节器 第85页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/30863.集成电路调节器特点：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、奥迪等中高档轿车车型上。三、选用1.晶体管调节器：最好使用汽车说明书中指定的调节器，若采用其他型号的调节器代替，除标称电压等规定参数与原调节器相同外，搭铁形式也应相同，否则发电机可能由于励

41、磁电路不同而不能正常工作。2.集成电路调节器：必须是专用的，不能被替代。第四节 交流发电机的调节器 第86页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/30874.电脑控制调节器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。第四节 交流发电机的调节器 第87页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/

42、3088电子式电压调节器包括晶体管(分立元件)电压调节器、集成电路电压调节器等两种。晶体管调节器有多种型式，其电路各不相同，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。一、晶体管调节器为了更好地学习晶体管调节器原理，我们首先复习一下晶体管知识。第五节 晶体管调节器 第88页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3089晶体三极管原理第五节 晶体管调节器 第89页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3090一、晶体管调节

43、器内搭铁式电子调节器基本电路1.组成：VT2大功率晶体管；VT1小功率晶体管；VS稳压管；R1、R2分压器；R3为VT1的负载电阻。第五节 晶体管调节器 第90页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3091一、晶体管调节器2.工作过程：（1）他励：点火开关S闭合后，蓄电池的电压就加到分压器的A、C两端，其电压小于发电机输出电压调整值，故UAB小于VS的反向击穿电压，VS截止，VT1的基极电流Ib1等于零，VT1截止，而VT2导通饱和，产生励磁电流(他励)。第五节 晶体管调节器 励磁电路为：蓄电池正极点火开关S调节器“+”接线柱VT2调节器“F”接线柱发电机“

44、F”接线柱励磁绕组蓄电池负极(搭铁)。第91页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3092一、晶体管调节器（2）自励：发动机起动后，发电机的输出电压将高于蓄电池的电压，发电机的励磁电流由他励转变为自励。励磁电路为：发电机正极+点火开关S+调节器“+”接线柱+VT：+调节器“F”接线柱+发电机“F”接线柱+励磁绕组+蓄电池负极(搭铁)。 第五节 晶体管调节器 第92页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3093一、晶体管调节器（3）节压：随着转速变化，当发电机输出电压高于调整值时，UAB升至VS反向击穿电压，VS导通，VT1

45、导通，VT2截止，切断励磁电路，发电机输出电压下降；当输出电压低于调整值时，UAB低于VS反向击穿电压，VS截止，VT1截止，VT2导通，接通励磁电路，发电机输出电压上升。如此反复。第五节 晶体管调节器 第93页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3094内搭铁式电子调节器基本电路。第五节 晶体管调节器 第94页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3095二、JFT106型调节器（外搭铁型晶体管调节器）1.性能：调节电压为13.8V14.6V，可与14V、750W的外搭铁式九管交流发电机或14V、功率1000W的外搭铁式六

46、管交流发电机配套使用。第五节 晶体管调节器 第95页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3096二、JFT106型调节器（外搭铁型晶体管调节器）2.电路连接：“+”接点火开关S来的火线；“F”接发电机的“F2”接线柱；“-”搭铁。第五节 晶体管调节器 第96页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3097二、JFT106型调节器（外搭铁型晶体管调节器）3.工作过程：1)接通电源开关S，蓄电池经点火开关S给晶体管调节器提供电流。第五节 晶体管调节器 2)首先经R5、二极管VD2和R7向晶体管VT2、晶体管VT3提供偏流，使VT

47、3导通。励磁电路为(他励)：蓄电池正极点火开关S发电机励磁绕组VT3蓄电池负极(搭铁)。 3)发动机起动后，励磁方法由他励变为自励，励磁电路为：发电机正极点火开关S发电机励磁绕组VT3蓄电池负极(搭铁)。第97页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3098二、JFT106型调节器（外搭铁型晶体管调节器）3.工作过程：4)当发电机输出电压达调整值时，R1端电压反向击穿稳压管VS1使VT1导通，VT2和VT3截止，励磁电流迅速下降，发电机输出电压亦随之下降。第五节 晶体管调节器 5)当发电机的输出电压下降，R1的端电压小于VS1的反向击穿电压时，VS1截止，VT

48、1截止，VT2和VT3导通，发电机的输出电压又上升。当发电机的输出电压达到调整值时，VS1又被反向击穿，VT1导通，VT2、VT3截止，发电机的输出电压又下降。如此反复，控制发电机的输出电压保持在规定调整值上。第98页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/3099二、JFT106型调节器（外搭铁型晶体管调节器）4.其他元件的作用：R31.313k，为调节电阻。选择合理，可提高调节器的稳定性。第五节 晶体管调节器 C1、C2为滤波电容器，可使VS1两端的电压平滑过渡，减小发电机输出电压脉动影响，降低晶体管的工作频率和减小损耗。VD1、VD2为温度补偿二极管，可减

49、少温度对晶体管工作特性的影响。VD3为续流二极管，可将VT3由导通进入截止时，在励磁绕组中产生的瞬时过电压短路，以保护VT3。R6为限制VS1的击穿电流，保护VS1，同时又是VT1的偏压电阻。R4为正反馈电阻，用以提高晶体管的转换速度，减少损耗。第99页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/30100三、集成电路调节器（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

50、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。第五节 晶体管调节器 第100页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/30101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。1.发电机电压检测电路第五节 晶体管调节器 （1）概念：分压器R2和R3的端电压ULE等于发电机的端电压UBE。由检测点P加到稳压管VS1两端的反向电压UPE（经VT2的发射结）正比于发电机的输出电压UBE，故这种基本电路称为发电机电压检测法。

51、（2）原理1）他励：接通点火开关后，蓄电池电压加到充电指示灯和分压器R2、R3上。此时因UPE小于VS1的击穿电压，VT2截止，而VT1则因发射结（经R1）承受正向电压而导通，励磁电路为（他励）：蓄电池正极点火开关充电指示灯励磁绕组VT1蓄电池负极（搭铁）。充电指示灯亮，说明发电机没发电。（2）原理2）自励：发电机起动后，当发电机电压超过蓄电池电动势时，发电机开始向蓄电池充电，同时，励磁方法由他励变为自励。励磁电路为：发电机励磁二极管励磁绕组VT1蓄电池负极（搭铁）。此时，充电指示灯因两端电位相等而熄灭，表示发电机正常发电。（2）原理3）调节：当发电机输出电压达到调节值时，UPE大于VS1的击

52、穿电压，VS1导通，VT2导通，将VT1发射结短路，则VT1截止，励磁电流迅速减小，发电机输出电压也随之下降，接着，VS1和VT2又重新截止，VT1又导通，产生励磁电流。如此循环，VT1管反复导通与截止，控制励磁电流，使发电机输出电压保持稳定。（2）原理3）VD为续流二极管，在VT1截止期间，励磁绕组中产生的自感电动势，经续流二极管VD自成回路，迅速消失，从而保护了VT1，防止被反向击穿。第101页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/301021）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。第五节

53、 晶体管调节器 （3）发电机电压检测电路2）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。第102页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/301032.蓄电池电压检测法（1）原理：分压器R2、R3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）。第五节 晶体管调节器 （2）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（一般大功率发电机采用）。当发电机电压输出线或信号线断路时，因无法检测发电机状况而造成发电机失控，需改进。第103页，

54、共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/30104四、集成电路调节器实例第五节 晶体管调节器 工作过程：1）闭合点火开关S，蓄电池电压加到充电指示灯和分压器R2、R3上，因UPE电压小于稳压管VS的扫射击穿电压，VT3截止，而VT2、VT1导通，励磁电路为（他励）：蓄电池正极点火开关S充电指示灯发电机励磁绕组VT1蓄电池负极。此时充电指示灯亮。2）当发动机起动后，发电机输出电压大于蓄电池电压，发电机开始向蓄电池充电，由他励转为自励。励磁电路为：发电机二极管VDL发电机励磁绕组VT1蓄电池负极。同时充电指示灯因两端电位相等而熄灭，表示发电机正常发电。 3)当发电机的

55、输出电压达到调整值时，UPE电压大于VS的反向击穿电压，VS导通，VT3导通，VT2、VT1截止。这时，励磁电流迅速下降，发电机的输出电压迅速下降。 4)接着VS和VT3又重新截止，VT2、VT1又重新导通，产生励磁电流。如此循环，VT1反复导通与截止，控制励磁电流，使发电机的输出电压保持恒定。其他元件的作用:在电路中，增加了一个与分压器R2、R3串联的二极管VDS，同时在VDS的负极和发电机B端之间接t入电阻R5。可防止当蓄电池正极与发电机的接线有断路现象时，发电机失控。RT为热敏电阻，温度升高阻值减小，与R2并联。这样可降低蓄电池在高温(环境温度)时的充电电压，有利于蓄电池的充电。为了减小

56、发电机流经“S”接线柱的电流，增大了R2、R3的电阻，这样在电路中增加了VT3，V3起放大作用。第104页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/30105目前国内外大多数汽车上，均装有充电指示灯(属于报警装置)，用来监测充电系统的工作情况。一般情况下，当接通点火开关时，充电指示灯亮，而当发动机起动后，交流发电机正常工作时，充电指示灯熄灭(只有极个别的车型例外，如天津大发)。因此，当发动机正常工作时，充电指示灯突然发亮，则表示充电系统有故障。提醒驾驶员注意及时维修。第六节 充电指示灯的控制电路 第105页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日

57、2022/8/30106一、利用中性点电压，通过起动复合继电器控制充电指示灯（东风EQ1092、解放CA1092均采用此方式） 1.当点火开关接通时，充电指示灯亮，其电路为：蓄电池正极点火开关S充电指示灯起动复合继电器的接线柱L保护继电器的常闭触点S2磁轭起动复合继电器的接线柱E搭铁。第六节 充电指示灯的控制电路 第106页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/301072.当发动机起动后，发电机开始正常发电，因发电机中性点接线柱N有电压输出，这时，起动组合继电器上的磁化线圈X2有电流通过，其电路为：发电机的中性点接线柱N起动组合继电器的接线柱N磁化线圈X2搭

58、铁接线柱E。第六节 充电指示灯的控制电路 第107页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/30108二、利用三极管控制充电指示灯（如法国沃尔沃） 1.当点火开关S闭合时，励磁电路如下(他励)：蓄电池正极点火开关S充电指示灯调节器发电机励磁绕组搭铁。这时，充电指示灯亮。第六节 充电指示灯的控制电路 第108页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/301092.当发动机起动后，发电机的输出电压高于蓄电池的电动势，二极管VD导通，同时，VD将充电指示灯短路，充电指示灯熄灭，表示发电机正常工作。 蓄电池的充电电路为：发电机的火线接线柱

59、BVD蓄电池正极。 励磁电路为(自励)：发电机的火线接线柱B调节器发电机励磁绕组搭铁。第六节 充电指示灯的控制电路 第109页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/30110一、奥迪、红旗轿车所用交流发电机电路图1.组成：整体式交流发电机，用11个硅二极管，集成电路调节器与电刷架制成一体，发电机外部一个火线接线柱B+向全车供电、一个磁场接线柱D+向励磁绕组提供励磁电流，为调节器提供工作电压及控制充电指示灯。第七节 汽车交流发电机实例 第110页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/301112.工作原理 1)接通点火开关S，蓄

60、电池向发电机提供励磁电流(他励)，励磁电路：蓄电池正极点火开关S充电指示灯二极管VD发电机磁场接线柱D+励磁绕组调节器搭铁。此时，充电指示灯亮。第七节 汽车交流发电机实例 第111页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/30112 2)发动机起动后，发电机的输出电压高于蓄电池的电动势，由于D+与B+电位相等，充电指示灯熄灭，励磁电流由他激变为自励，励磁电路如下：励磁二极管励磁绕组调节器搭铁。第七节 汽车交流发电机实例 第112页，共155页，2022年，5月20日，19点43分，星期日2022/8/30113 3)当发电机的输出电压达到调整值时，调节器中起开关