调节器卡片5.docx

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调节器卡片5

2.4交流发电机调节器

一、电压调节器的功用

1、在发电机转速变化时，自动控制发电机电压，使其保持恒定。

2、防止发电机电压过高，损坏用电设备。

3、防止发电机电压过低，导致用电设备工作失常和蓄电池充电不足。

对12V电系其电压控制一般在14V；对24V电系，其电压控制在28V。

2、电压调节原理

当发电机转速变化时，改变磁场电流的大小，从而使发电机电压保持恒定。

三、电压调节器的分类

按照结构特点和工作原理，交流发电机电压调节器可分为机械电磁振动式（触点式）和电子式两大类。

1、触点式调节器

原理：

电磁振动式电压调节器通过触点的反复开闭以改变串联在磁场绕组的电阻值从而调节磁场绕组的励磁电流，进而实现电压调节。

形式：

1）单级式（单触点）和双级式（双触点）

2）单联（只有一组调压器）和双联（有调压器和磁场继电器组成）

特点：

主要用于早期的发电机，电压调节器单独安装，通过线路和发电机连接。

这种调节器带有触点，结构复杂，电压调节精度低，触点火花对无线电干扰大，可靠性差，寿命短，正被逐渐淘汰。

2、电子调节器

原理：

电子电压调节器利用晶体管的开关特性，使磁场电路接通和断开来调节磁场绕组的平均电流，从而实现电压调节。

分类：

（1）按结构形势分

1）晶体管式：

分立电子元件组成的调节器

2）集成电路调节器：

利用集成电路

（2）按安装方式

1）外装式：

与发电机分开安装，通过线路和发电机连接。

2）内装式：

安装在发电机内，一般是集成电路。

（3）按搭铁形势分

内搭铁和外搭铁：

（4）按功能分：

1）单功能：

仅有调节电压的功能。

2）多功能：

调节电压、充电指示、过压控制等

优点：

1）可通过较大的励磁电流，适合功率较大的发电机；

2）电压调节精度高；对无线电干扰少；体积小，无运动件，耐震，故障少，可靠性高。

3）集成电路调节器除有晶体管调节器的优点外，还具有超小型，可直接装于发电机内部，耐震、防潮、耐高温性能好，价格低廉。

4、电压调节器的型号

根据（QC/T73—93）《汽车电气设备产品型号编制方法》规定，发电机调节器的产品型号编制方法如下：

1）产品代号：

交流发电机调节器产品代号有“FT”和“FTD”两种，分别表示发电机调节器和发电机电子调节器（字母“F”、“T”、“D”分别为“发”、“调”、“电”的汉语拼音第一个字母）。

2）电压等级代号：

用一位阿拉伯数字表示。

1代表12V；2代表24V；6代表6V。

3）结构型式代号：

用一位阿拉伯数字表示，见下表

发电机调节器的结构型式代号

结构型式代号

1

2

3

4

5

发电机调节器

单联

双联

三联

电阻调节器

晶体管式

集成电路式

4）设计序号：

按产品设计先后顺序，用1~2位阿拉伯数字表示。

5）变型代号：

用汉语拼音大写字母A、B、C……顺序表示（不能用0和1）

例如：

FT126C表示12V双联电磁振动式调节器，第6次设计，第3次变型。

五、触点式调节器

图1-81双级电磁振动式调节器工作原理图1-82双级式电压调节器电压调节特性

工作原理：

双级电磁振动式电压调节器的工作过程如下：

1）调节器不工作时低速触点K1闭合，高速触点K2处于开启状态。

2）起动发电机低速运转，低速触点K1闭合，励磁电流由蓄电池供给，发电机他励发电。

励磁电路：

蓄电池“+”→触点K1→磁场绕组→搭铁→蓄电池“-”构成回路（他励），同时线圈W磁化线路接通。

3）自励随着发电机转速的增加，输出电压增加，当输出电压大于蓄电池电动势时，发电机进入自励阶段。

励磁电路：

发电机“+”→触点K1→磁场绕组→搭铁→发电机“-”构成回路

4）低速调压区当发电机转速升到n1，发电机电压稍高于第一级调节电压U1时，流经电磁铁线圈W的电流产生的电磁吸力，克服弹簧拉力使K1打开（K2不闭合），电阻R1串入励磁回路，励磁电流减小，磁场变弱，发电机输出电压下降。

由于电压下降，使流过W线圈的电流减小，铁心吸力减小，K1复位，输出电压又上升。

当升至略高于调节电压U1时，K1又打开。

K1的不断开、闭，控制发电机电压且使发动机输出电压的平均值维持在U1不变。

这样K1不断开闭，转速愈高，打开时间越长，励磁电流的平均值越小，将R1短路，励磁电流增大，从而使发电机在n1到n2转速范围内输出电压的平均值维持在U1不变。

5）失控区当发电机转速超过n2且小于n3时，K1一直打开（K2不闭合），R1一直串入励磁回路中，励磁电流和发电机端电压都随转速的升高而升高，低速触点失去调节作用，活动触点处于中间位置，称为失控区。

6）高速调压区当发电机转速继续升高，高于n3时，电磁线圈W的电磁吸力使高速触点K2闭合，将磁场绕组短路，励磁电流急剧减小到零，发电机电压随之迅速下降。

电压下降又使电磁线圈的吸力减小，K2分开，活动触点处于中间位置，磁场绕组串入R1有电流通过，发电机端电压又随之上升。

如此反复，K2的不断开、闭，实现高速区范围内的电压调节工作。

在转速大于n3范围内，发电机转速愈高，K2闭合的时间就越长，励磁电流的平均值就越小，从而使发电机端电压平均值维持在U2不变。

六、晶体管调节器

介绍稳压管和三极管作用

电子调节器的基本结构及基本工作原理如图1-88所示。

VT2是大功率三极管，用来接通和切断发电机的激磁回路；VT1是小功率三极管，用来放大控制信号；稳压管VS是感受元件，串联在VT1的基极回路中，稳压管的阳极接在R1和R2组成的分压器的中间，阴极接在三极管VT1基极。

接通点火开关SW，当发电机未转动或转速较低、电压低于充电电压时，蓄电池电压经SW加在分压电阻Rl、R2两端。

由于发电机电压尚低于调节电压上限，因此，R1上的分压值小于稳压管VS的稳定电压，由稳压管工作特性可知，VS处于截止状态，三极管VT1因无基极电流而处于截止状态。

此时蓄电池经点火开关SW和电阻R3向VT2提供基极电流，使VT2导通，接通磁场电路，其路径为：

蓄电池正极→发电机磁场绕组→发电机“F”接线柱→调节器“F”接线柱→三极管VT2（c—e）→调节器“E”接线柱→搭铁→蓄电池负极。

若此时发电机转动发电，则其电压随转速升高而升高。

当发电机电压上升到高于蓄电池充电电压但低于调节电压上限值时，VS、VT1仍截止，VT2仍导通，励磁电流由发电机自己供给。

此时励磁电路为：

发电机正极→磁场绕组→发电机“F”接线柱→调节器“F”接线柱→三极管’VT2（c—e）→调节器“E”接线柱→发电机负极。

当发电机电压随转速升高而升高到调节电压上限值时，稳压管VS导通，其工作电流从三极管VT1的基极流入，并从VT1的发射极流出。

VT1导通时，VT2的发射极被短路，流过R3的电流经VT1集电极和发射极构成回路，因此VT2无基极电流而截止，励磁电流被切断，磁极磁通迅速减少，发电机电压迅速下降。

当电机电压降到调节电压下限值时，稳压管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，VT2导通，接通励磁电流，磁极磁通增多，发电机电压重新升高。

如此反复，使发电机端电压维持在规定的调节范围内。

在三极管VT2由导通转为截止的瞬间，磁场绕组产生的自感电动势（F端为“+”，B端为“－”）经磁场绕组F→调节器F→VD→“B”→磁场绕组，续流二极管VD构成回路放电，防止三极管VT2被击穿损坏。

七、集成电路调节器

集成电路又称IC电路，可根据使用要求，将电路中的若干元件集成在同一基片上，制成一个独立的的电子芯片。

由于集成电路具有体积小、可靠性高、成本低、适应性强等优点。

安装在发电机内部与发电机组成一个整体，故装有集成电路调节器的交流发电机又称为整体式交流发电机。

集成电路调节器的基本工作原理，根据发电机的电压信号，利用三极管的开关特性来控制发电机的磁场电流，达到稳定发电机输出电压的目的。

夏利轿车集成电路调节器

该调节器内有一IC电路，它的“IG”端经点火开关接至蓄电池，用于检测蓄电池和发电机电压，从而控制三极管VT2的导通与截止。

它的P端接至发电机定子绕组某一相上，该点电压为交流发电机直流输出电压的一半。

单片集成电路调节器从P端检测到交流发电机的电压，从而控制三极管VT1的导通与截止。

该调节器的工作原理如下：

①接通点火开关，发电机未运转时，蓄电池电压经点火开关加到发电机的“IG”端和调节器的“IG”端，IC电路检测出该电压，使VT2导通，于是磁场电路接通。

其电路为：

蓄电池“+”极→发电机“B”端→磁场绕组→调节器“F”端→VT2（c→e极）→E端→搭铁→蓄电池“－”极。

此时，发电机不发电，P端电压为零，IC电路检测出该电压，使VT1导通，于是充电指示灯亮，指示蓄电池放电。

）充电指示灯电路为：

蓄电池“+”极→点火开关→充电指示灯→“L”端→VT1（c→e）→E端→搭铁→蓄电池“－”极。

②当发电机转速升高，输出电压大于蓄电池电压时，P端电压信号使IC电路控制VT1截止，于是充电指示灯熄灭，指示发电机开始向蓄电池充电，并向用电设备供电。

（参考课本P73图2.40）

2.5电源系统电路

充电指示灯控制电路（周建平P66）

对发电机和调节器的工作状态设有监测和显示装置