單元二 交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器

單元二交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器第1頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一目錄發(fā)電機的功用與種類交流發(fā)電機的構(gòu)造與檢查交流發(fā)電機的工作原理交流發(fā)電機的工作特性交流發(fā)電機使用與維修無刷交流發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器電壓調(diào)節(jié)器的使用與維修關(guān)閉第2頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一課題二交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器關(guān)閉第3頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一一、發(fā)電機的功用與種類1、發(fā)電機的功用：發(fā)電機是汽車電源的重要組成部分，其功用是對除起動機以外的所有用電設(shè)備供電，并向蓄電池充電。關(guān)閉第4頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一2、發(fā)電機的分類汽車用發(fā)電機可分為直流發(fā)電機和交流發(fā)電機，由于交流發(fā)電機在許多方面優(yōu)于直流發(fā)電機，直流發(fā)電機已被淘汰。目前所有汽車均采用交流發(fā)電機，主要有硅整流交流發(fā)電機、感應(yīng)子式交流發(fā)電機等幾種，其中普遍應(yīng)用硅整流交流發(fā)電機。關(guān)閉第5頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一二、交流發(fā)電機的構(gòu)造與檢查1、交流發(fā)電機的構(gòu)造汽車用交流發(fā)電機，多采用三相同步交流發(fā)電機，由6只二極管構(gòu)成三相橋式全波整流器。由定子、轉(zhuǎn)子、滑環(huán)、電刷、整流二極管、前后端蓋、風扇及帶輪等組成。關(guān)閉第6頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一JF132型交流發(fā)電機的組件圖見圖2.15圖2-15JF132型交流發(fā)電機的組件關(guān)閉第7頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一（l）轉(zhuǎn)子1）轉(zhuǎn)子的構(gòu)造作用：轉(zhuǎn)子是發(fā)電機的磁場部分，組成：由兩塊爪極、磁場繞組、滑環(huán)及軸等組成。

關(guān)閉第8頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一當發(fā)電機工作時，兩電刷與直流電源連通，可為磁場繞組提供定向電流并產(chǎn)生軸向磁通，使兩塊爪極被分別磁化為N極和S極，從而形成犬牙交錯的磁極對并沿圓周方向均勻分布。爪極凸緣的外形像鳥啼，這種形狀可以使定子感應(yīng)的交流電動勢近似于正弦波形。轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，定子的每相電路上就能產(chǎn)生周波個數(shù)等于磁極對數(shù)的交流電動勢。關(guān)閉第9頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一2）轉(zhuǎn)子的檢查磁場繞組的檢查見圖2.17。關(guān)閉第10頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一①磁場繞組的檢查：用萬用表R×lΩ擋測量磁場繞組的電阻值，將紅黑兩支表筆分別壓在兩個滑環(huán)上。如果測量值在規(guī)定范圍內(nèi)，則說明磁場繞組良好。如果測量值偏小，則說明磁場繞組匝間存在短路；如果測量值為無窮大，則說明磁場繞組斷路。測量兩滑環(huán)與轉(zhuǎn)子軸之間的電阻值，表針應(yīng)不動指示無窮大，否則說明磁場繞組有搭鐵故障。關(guān)閉第11頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一②轉(zhuǎn)子軸的檢查

交流發(fā)電機中,對轉(zhuǎn)子軸的垂直度要求較高,可以用百分表檢查，如果擺差超過0.10mm，應(yīng)予校正。③滑環(huán)的檢查

滑環(huán)的圓柱度不得大于0．25mm，超差應(yīng)在車床上進行加工，滑環(huán)表面有輕微燒蝕可用“00”號砂紙打磨，有嚴重燒蝕的要在車床上加工?；h(huán)的厚度小于1.5mm時應(yīng)予更換。關(guān)閉第12頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一（2）定子1）定子的構(gòu)造作用：產(chǎn)生和輸出交流電組成：由定子鐵心和定子繞組組成。定子鐵心由相互絕緣的內(nèi)圓帶槽的環(huán)狀硅鋼片疊成。定子槽內(nèi)置有了相對稱繞組，三相繞組大多數(shù)采用Y形（星形聯(lián)結(jié)），也有采用△形（三角形聯(lián)結(jié)）的。為使三相繞組中產(chǎn)生大小相等、相位差120°（電角度）的對稱電動勢，三相繞組的繞法應(yīng)遵循以下原則：關(guān)閉第13頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一①每相繞組的線圈個數(shù)、每個線圈的匝數(shù)和每個線圈的節(jié)距都必須完全相等。以JF11型發(fā)電機為例，磁極對數(shù)為6對．定子總槽數(shù)為36，每相繞組占有的槽數(shù)為36／3=12，并且采用單層集中繞法，即每個槽內(nèi)放置一個有效邊（1個線圈2個有效邊，分別放在2個定子槽內(nèi)）。因此，每相繞組都由6個線圈串聯(lián)而成，每個線圈有13匝，則每相繞組共有6×13匝=78匝。關(guān)閉第14頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一線圈節(jié)距：每個線圈的兩個有效邊之間的定子槽數(shù)。極距：相鄰兩異性磁極中心線之間的槽數(shù)。產(chǎn)生最大感應(yīng)電動勢的條件：每個線圈的節(jié)距相等并等于極距關(guān)閉第15頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一②三相繞組的起端U1、V1、W1（或末端U2、V2、W2）在定子槽內(nèi)的排列，必須相隔120°電角度。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，磁極的磁場不斷和定子中的導體做相對運動，在定子繞組中產(chǎn)生交流電動勢。每轉(zhuǎn)過一對磁極，定子導體中的感應(yīng)電動勢就變化一個周期，即360°電角度。每個磁極在定子圓周上占有的槽數(shù)為36／12=3槽，即180°電角度，所以每個的電角度為180°／3=60。關(guān)閉第16頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一為了使三相繞組各個起端之間相隔120°電角度，各起端之間的間隔距離則應(yīng)滿足2＋3n個槽（節(jié)距=3，n=0，l，2，3，…），即2，5，8，11，…個槽均可。圖2.18為三相繞組展開圖。U1、V1、W1三個首端間隔距離為8，依次放入1，9，17三個槽中，而末端U2、V2、W2則相應(yīng)地放入34，6，14三個槽內(nèi)，這時三相繞組之間的電位差仍為120°電角度。關(guān)閉第17頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一關(guān)閉第18頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一2)定于繞組的檢查定子繞組搭鐵的檢查見圖2.19。關(guān)閉第19頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一用萬用表測量定子三相繞組U、V、W任兩端線之間的阻值，如果電阻值在規(guī)定的范圍內(nèi)，則說明磁場繞組良好。如果測量電阻值偏小，則說明定子繞組間存在短路；如果測量電阻值為無窮大，則說明定子說組斷路。用萬用表測量定子三相繞組U、V、W任一端線與鐵心間的絕緣電阻，阻值應(yīng)很大，如果電阻值讀數(shù)很小，說明定于繞組搭鐵。關(guān)閉第20頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一3、整流器組成：交流發(fā)電機的整流器大多由6個硅二極管組成。也有9管發(fā)電機，增加了3個小功率的磁場二極管，見圖2.20。負極管：外殼為正極、中心引線為負極的二極管，管殼底上注有黑色標記；正極管：殼體為負極，中心線為正極的二極管，管殼底上有紅色標記。關(guān)閉第21頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一整流器關(guān)閉第22頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一安裝二極管的散熱板稱為整流板（也稱元件板），通常用合金制成以利散熱。現(xiàn)代汽車用交流發(fā)電機都有兩塊整流板，安裝三只正極管的整流板（裝在外側(cè)）稱為正整流板，安裝三只負極管的整流板（裝在內(nèi)側(cè)）稱為負整流板，兩塊板子絕緣地安裝在一起，它與后端蓋用尼龍或其他絕緣材料制成的墊片隔開且固定在后端蓋上。

關(guān)閉第23頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一安裝在正整流板上并與之絕緣的三個接線柱分別固裝有正、負極管的引線和來自三相繞組某一相的端頭。與正整流板連接在一起的螺栓引至后端蓋外部，作為發(fā)電機的電源輸出端，并標記為“B”（“＋”、“A’或‘電樞”）。硅二極管的檢查見圖2.21。關(guān)閉第24頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一硅二極管的檢查見圖2.21關(guān)閉第25頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一首先將每個二極管的中心引線從接線柱拆下或焊下，用萬用表R×1Ω擋，分別將紅表筆和黑表筆與二極管正、負極接觸測量，然后更換表筆再測量。若兩次測量值一次大（大于10kΩ），一次小（8～10Ω），說明二極管性能良好；若兩次均測得在IkΩ以上，說明管子斷路；若都很低，說明此管被擊穿。關(guān)閉第26頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一4、端蓋與電刷總成端蓋組成：包括驅(qū)動端蓋、整流端蓋以及安裝在其上的軸承、軸承蓋等零部件。端蓋材料：由鋁合金制成。因為鋁合金為非導磁材料，可減少漏磁并具有輕便、散熱性能良好等優(yōu)點。為了提高軸承孔的機械強度，增加其耐磨性，在有的發(fā)電機端蓋的軸承座內(nèi)鑲有鋼套。關(guān)閉第27頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一后端蓋裝有電刷架。兩個電刷分別裝在電刷架的孔內(nèi)，借彈簧壓力與滑環(huán)保持接觸。目前國產(chǎn)交流發(fā)電機的電刷架有兩種結(jié)構(gòu)形式：一種電刷架可直接從發(fā)電機外部進行拆裝，見圖2.22（a）；另一種則不能直接在發(fā)電機外部進行拆裝，見圖2.22（b），若需要更換電刷，必須將發(fā)電機拆開。提示：電刷的高度低于7mm時應(yīng)更換，更換時注意電刷的規(guī)格型號要求一致。關(guān)閉第28頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一關(guān)閉第29頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一交流發(fā)電機有內(nèi)、外搭鐵之分。對于內(nèi)搭鐵的交流發(fā)電機，磁場繞組直接通過交流發(fā)電機的外殼搭鐵，故其中一根引線接至后端蓋上的磁場接線柱:“F”（“磁場”），另一根則直接與發(fā)電機外殼上的搭鐵接線柱“－”（或“搭鐵”）連接。而外搭鐵交流發(fā)電機的磁場繞組必須通過電壓調(diào)節(jié)器后（交流發(fā)電機的外部）再搭鐵，故電刷引線必須分別與發(fā)電機后端蓋“F＋”（或“F1）和“F－”（或“F2”）接線柱相連。關(guān)閉第30頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一關(guān)閉第31頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一操作：在實驗車上進行發(fā)電機接線訓練。發(fā)電機前端裝有帶輪，由發(fā)動機通過皮帶帶動。在帶輪后面裝有風扇，靠風扇的離心作用，給發(fā)電機強制通風。前后端蓋用3～4個螺栓與定子緊固在一起。關(guān)閉第32頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一5、國產(chǎn)交流發(fā)電機的型號根據(jù)中華人民共和國行業(yè)標準QC／T73－93《汽車電氣設(shè)備產(chǎn)品型號編制方法》的規(guī)定，汽車交流發(fā)電機的型號如下：關(guān)閉第33頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一第1部分為產(chǎn)品代號：交流發(fā)電機的產(chǎn)品代號有：JF、JFZ、JFB、JFW四種，分別表示交流發(fā)電機、整體式交流發(fā)電機、帶泵交流發(fā)電機和無刷交流發(fā)電機。第2部分為電壓等級代號：用1位阿拉伯數(shù)字表示：1表示12V；2表示24V；6表示6V。關(guān)閉第34頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一第3部分為電流等級代號：用1位阿拉伯數(shù)字表示，其含義見表2.4。第4部分為設(shè)計序號：按產(chǎn)品的先后順序，用阿拉伯數(shù)字表示。第5部分為變型代號：交流發(fā)電機以調(diào)整臂的位置作為變型代號。從驅(qū)動端看。Y表示右邊Z表示左邊；無表示中間。電流等級代號1234發(fā)電機額定電流<19A<29A<39A<49A關(guān)閉第35頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一例如：桑塔納、奧迪100型轎車所使用的代號為JFZ1913Z型交流發(fā)電機，其含義為：電壓等級為12V、輸出電流大于90A、第13次設(shè)計、調(diào)整臂位于左邊的整體式交流發(fā)電機。關(guān)閉第36頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一三、交流發(fā)電機的工作原理1、交流電動勢的產(chǎn)生交流發(fā)電機工作原理見圖2.24。關(guān)閉第37頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一

交流發(fā)電機定子的三相繞組按一定的規(guī)律排列在發(fā)電機的定子槽內(nèi)，依次相差120°電角度。當磁場繞組接通直流電源時即被激勵，轉(zhuǎn)子的爪極被磁化為N極和S極。其磁感應(yīng)線由N極出發(fā)；穿過轉(zhuǎn)子與定子之間很小的氣隙進人定子鐵心，最后又通過氣隙回到相鄰的S極。當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，由于定子繞組與磁感線有相對的切割運動，所以在三相繞組中產(chǎn)生頻率相同、幅值相等、相位相差120°正弦電動勢U1、V1、W1，見圖2.25（a），關(guān)閉第38頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一關(guān)閉第39頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，由于定子繞組與磁感線有相對的切割運動，所以在三相繞組中產(chǎn)生頻率相同、幅值相等、相位相差120°正弦電動勢U1、V1、W1，見圖2.25（a），其波形見圖2.25（b）。關(guān)閉第40頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一式中Em—相電動勢的最大值；EΦ—相電動勢的有效值，單位為V；ω—電角速度。ω=2πf三相繞組的感應(yīng)電動勢可用下列方程式表示關(guān)閉第41頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一每相繞組所產(chǎn)生的電動勢的有效值為：EΦ=4.44KfNΦ式中K－定子繞組系數(shù)，一般小于1；f—感應(yīng)電動勢的頻率單位為HZ，f=Pn／60(P為磁極對數(shù)，n為轉(zhuǎn)速，單位為r／min）；N—每相繞組的匝數(shù)；Φ—磁極的磁通單位為Wb。關(guān)閉第42頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一上式表明，使用中的交流發(fā)電機，其交變電動勢的有效值取決于轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子的磁通，這一性質(zhì)將直接決定著交流發(fā)電機的輸出電壓值。2、整流原理（1）六管交流發(fā)電機的整流原理六管交流發(fā)電機的整流裝置實際是一個由6只硅整流二極管組成的三相橋式整流電路。見圖2.25（a）。關(guān)閉第43頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一關(guān)閉第44頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一3個二極管VD1、VD3、VD5組成共陰極組接法，3個二極管VD2、VD4、VD6組成共陽極組接法。每個時刻有2個二極管同時導通，其中一個在共陰極組，一個在共陽極組，同時導通的兩個管子總是將發(fā)電機的電壓加在負荷兩端，見圖2.25（c）。關(guān)閉第45頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一在0~t1時，W相電位最高，而V相電位最低，所對應(yīng)的二極管VD5、VD4均處于正向?qū)顟B(tài)。電流從繞組W出發(fā)，經(jīng)VD5→負載RL→VD4→繞組V構(gòu)成回路。關(guān)閉第46頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一

在t1~t2時間內(nèi)，U相的電位最高，而V相電位最低，故對應(yīng)VD1、VD4處于正向?qū)顟B(tài)。電流從繞組U出發(fā)，經(jīng)VD1→負載RL→VD4→繞組V構(gòu)成回路。關(guān)閉第47頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一在t2~t3時間內(nèi)，U相電位最高，而W相電位最低，故VD1、VD6處于正向?qū)顟B(tài)。電流從繞組U出發(fā)，經(jīng)VD1→負載RL→VD6→繞組W構(gòu)成回路。關(guān)閉第48頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一

以次類推，周而復(fù)始，在負載上便可獲得一個比較平穩(wěn)的直流脈動電壓。交流發(fā)動機輸出電壓的平均值為U=2.34UΦ式中U——輸出直流電壓平均值，單位為V；UΦ——發(fā)電機相電壓有效值，單位為V。關(guān)閉第49頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一（2）九管交流發(fā)電機的整流原理九管交流發(fā)電機的特點是除了常用的6個二極管外，又增加了3個功率較小的二極管，專門用來供給磁場電流，又稱為磁場二極管，采用磁場二極管后，可以省去繼電器，利用充電指示燈即可指示發(fā)電機工作情況的好壞。9管交流發(fā)電機充電系統(tǒng)的線路圖見圖2.26。關(guān)閉第50頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一關(guān)閉第51頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一發(fā)電機工作時，定子三相繞組產(chǎn)生的三相交流電動勢，經(jīng)VD1~D66個二極管組成的三相橋式整流電路整流后，輸出直流電壓UB向蓄電池充電和向用電設(shè)備供電。發(fā)電機的磁場電流由3個磁場二極管VD7、VD8、VD9和3個共陽極組二極管VD2、VD4、VD6組成的三相橋式整流電路整流后的直流電壓供給。關(guān)閉第52頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一發(fā)電機工作時，充電指示燈由蓄電地端電壓與磁場二極管輸出端L的電壓UL差值所控制。隨著發(fā)電機轉(zhuǎn)速升高，UL增高，指示燈亮度減弱。當發(fā)電機電壓達到蓄電池充電電壓時，發(fā)電機開始自勵，此時指示燈因兩端的電位相等而熄滅，表示發(fā)電機已經(jīng)正常工作。當發(fā)電機轉(zhuǎn)速降低或發(fā)電機有故障時，UL降低，指示燈發(fā)亮。這樣利用充電指示燈不僅可以在停車后發(fā)亮提醒駕駛員及時關(guān)斷電源開關(guān)，又可以指示發(fā)電機的工作情況。關(guān)閉第53頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一（3）八管交流發(fā)電機的工作原理有的交流發(fā)電機除具有組成三相橋式整流電路的6個二極管外、還具有2個中性點二極管，其接線柱的記號為“N”。中性點對發(fā)電機外殼（即搭鐵）之間的電壓UN是通過3個負極管三相半波整流得到的直流電壓，所以UN=（1／2）U。中性點電壓一般用來控制各種繼電器如磁場繼電器、充電指示燈繼電器等。關(guān)閉第54頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一有的交流發(fā)電機還利用中性點的輸出提高發(fā)電機的輸出功率，見圖2.27。關(guān)閉第55頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一關(guān)閉第56頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一當交流發(fā)電機輸出電流時，中性點的電壓含有交流成分，即中性點三次諧波電壓，且幅值隨發(fā)電機的轉(zhuǎn)速而變化，見圖2.28。關(guān)閉第57頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一發(fā)電機高速時，當中性點電壓的瞬時值高于輸出電壓（平均電壓14V）時，從中性點輸出的電流見圖2.27（a），其輸出電路為：定子繞組→中性點二極管VD7→負載（包括蓄電池）→負極管→定子繞組。當中性點電壓瞬時值低于搭鐵電位時，流過中性點二極管VD8的電流見圖2.27（b），關(guān)閉第58頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一其輸出電路為定子繞組→正極管→“B”接線柱→負載（包括蓄電池）→中性點二極管VD8→定子繞組。實驗證明，加裝中性點二極管后，在發(fā)電機轉(zhuǎn)速超過2000r/min時，其輸出功率可提高11%~15%。關(guān)閉第59頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一（4）

十一管交流發(fā)電機的整流器總成由6只整流二極管、3只磁場二極管和2只中性點二極管組成，見圖2.29。十一管交流發(fā)電機的工作原理關(guān)閉第60頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一3、勵磁方式汽車用交流發(fā)電機在無外接直流電源的情況下，可利用磁極的剩磁自勵發(fā)電，為了使交流發(fā)電機在低速運轉(zhuǎn)時的輸出電壓滿足汽車上用電的要求，在發(fā)電機開始發(fā)電時，采用他勵方式，即由蓄電池提供勵磁電流，增強磁場，使電壓隨發(fā)電機轉(zhuǎn)速很快上升。當發(fā)電機輸出電壓高于蓄電池電壓，一般發(fā)電機的轉(zhuǎn)速達到1000r/min左右時，勵磁電流便由發(fā)電機自身供給，這種勵磁方式稱之為自勵。關(guān)閉第61頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一四、交流發(fā)電機的工作特性硅整流發(fā)電機的傳動比較大，轉(zhuǎn)速變化范圍也大。其轉(zhuǎn)速變化,汽油發(fā)動機達1:8，柴油發(fā)動機也有1:5。由硅整流發(fā)電機的端電壓變化規(guī)律可以知道，要研究和表征硅整流發(fā)電機的特性，應(yīng)以轉(zhuǎn)速為基礎(chǔ)進而分析各有關(guān)量的變化。交流發(fā)電機的特性有空載特性、輸出特性和外特性，其中以輸出特性最為重要。關(guān)閉第62頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一輸出特性輸出特性是指在發(fā)電機保持輸出電壓U一定時；發(fā)電機的輸出電流與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。即U=常數(shù)時，I＝f（n）的函數(shù)關(guān)系。關(guān)閉第63頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一由特性曲線I=f（n）可以看出（1）空載轉(zhuǎn)速n1發(fā)電機轉(zhuǎn)速小于一定值n1時，對外輸出電流為零。當發(fā)電機達到額定電壓并能對外輸出電流時的最小轉(zhuǎn)速為n1，稱n1為空載轉(zhuǎn)速。關(guān)閉第64頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一(2)額定轉(zhuǎn)速ｎ2發(fā)電機轉(zhuǎn)速升至額定轉(zhuǎn)速ｎ2時，即可輸出額定功率的電能，因此其具有發(fā)電性能優(yōu)良的特點。

由特性曲線I=f（n）可以看出關(guān)閉第65頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一（3）最大電流Imax發(fā)電機輸出電流能力隨轉(zhuǎn)速的升高而增大，但曲越來越平坦，當轉(zhuǎn)速達到一定值時，無論轉(zhuǎn)速增加多少電流都不再增加，即一定結(jié)構(gòu)的發(fā)電機輸出最大電流Imax有一定限制。由特性曲線I=f（n）可以看出關(guān)閉第66頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一由此可見，交流發(fā)電機自身具有限制輸出電流防止過載的能力，又稱為自我保護能力。自動限制最大輸出電流的原因如下：交流發(fā)電機定子繞組的阻抗Z由繞組的電阻R和感抗XL合成，即XL=2πfLf-感應(yīng)電動勢的頻率（f=pn／60”為磁極對數(shù)）。由于XL與n成正比，故發(fā)電機定子繞組的阻抗Ｚ隨發(fā)電機轉(zhuǎn)速的升高而增加。高速時由于R與XL相比可忽略不計，故認定Ｚ與ｎ成正關(guān)閉第67頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一比。此外，隨著發(fā)電機輸出電流增大，電樞反應(yīng)加強，磁場減弱，可使定子繞組中的感應(yīng)電動勢下降。兩者共同作用的結(jié)果，當發(fā)電機的轉(zhuǎn)速升高且輸出電流達到一定值時，再增加轉(zhuǎn)速，發(fā)電機的輸出電流不再增加。關(guān)閉第68頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一空載特性是指發(fā)電機在空載運行時，其端電壓隨轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系，即I＝0時，U=f（n）的曲線，如圖空載特性關(guān)閉第69頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一空載特性從曲線可以看出：隨著隨著轉(zhuǎn)速的升高，端電壓上升較快，由他勵轉(zhuǎn)入自勵發(fā)電時，即能向蓄電池進行補充充電，這進一步證實了交流發(fā)電機低速充電性能好的優(yōu)點。

關(guān)閉第70頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一外特性是指發(fā)電機轉(zhuǎn)速一定時，其端電壓與輸出電流的關(guān)系，即n=常數(shù)時，U=f（I）的曲線，如圖所示。外特性關(guān)閉第71頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一外特性外特性是指發(fā)電機轉(zhuǎn)速一定時，其端電壓與輸出電流的關(guān)系，即n=常數(shù)時，U=f（I）的曲線，如圖所示。關(guān)閉第72頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一從外特性曲線可以看出：發(fā)電機轉(zhuǎn)速越高，端電壓越高，輸出電流越大。轉(zhuǎn)速保持定值時，端電壓均隨輸出電流的增大而相應(yīng)下降。發(fā)電機負載，發(fā)電機電壓會突然升高，致使發(fā)電機及調(diào)節(jié)器等內(nèi)部電子元件有被擊穿的危險。關(guān)閉第73頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一原因是：（1）隨著發(fā)電機輸出電流增加，使得發(fā)電機內(nèi)壓降增大，引起端電壓下降。（2）當端電壓下降較多時，由于磁場電流減小，引起磁場減弱，因而使發(fā)電機的電動勢減小，導致端電壓進一步下降。（3）當發(fā)電機的輸出電流增大較多時，隨著電樞反應(yīng)增強，導致定子繞組中的感應(yīng)電動勢下降，引起端電壓的進一步下降。關(guān)閉第74頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一此外，發(fā)電機輸出電流隨負載增加到一定值時，若再繼續(xù)增加負載，輸出電流不再增加，反而同端電壓一同下降。五、交流發(fā)電機使用與維修1、交流發(fā)電機使用注意事項(1)蓄電池的搭鐵極性必須與發(fā)電機搭鐵極性相同。(2)發(fā)電機運轉(zhuǎn)時，不能使用試火方法檢查發(fā)電機是否發(fā)電，否則容易損壞二極管及其他電子元件。關(guān)閉第75頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一(3)發(fā)現(xiàn)交流發(fā)電機不發(fā)電或者充電電流較小時，應(yīng)及時找出故障予以排除。（4）絕對禁止用200V以上的交流電壓表或兆歐表檢查發(fā)電機的絕緣性能，否則將損壞整流二極管及調(diào)節(jié)器中的電子元件。（5）發(fā)電機正常運行時，切不可任意拆卸各電氣設(shè)備的連接線，以防引起電路中的瞬時過電壓損壞二極管及調(diào)節(jié)器中的電子元件或其他電子設(shè)備。關(guān)閉第76頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一（6）蓄電池可起到電容器的作用，即可在一定程度上吸收電路中的瞬時過電壓，在發(fā)動機運行之中不要拆下蓄電地連接導線，否則容易造成發(fā)電機二極管及調(diào)節(jié)器中的電子元件的損壞。（7）發(fā)動機熄滅后，應(yīng)及時將點火開關(guān)斷開，否則蓄電地長期向磁場繞組放電，使磁場繞組過熱而損壞。

關(guān)閉第77頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一（8）保持發(fā)電機帶合適的張緊度、帶張緊度的檢查與調(diào)整見圖2.33。用大拇指下壓（壓力30~40Ｎ）風扇帶，其撓度應(yīng)為10~15ｍｍ，若不符合規(guī)定，應(yīng)予以調(diào)整。調(diào)整方法見圖2.33（ｂ）。先用扳手松開緊固螺母，然后用撬棒撬動發(fā)電機外殼進行帶張緊度的調(diào)整，符合要求后再擰緊緊固螺母。關(guān)閉第78頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一關(guān)閉第79頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一2、交流發(fā)電機的檢測交流發(fā)電機的檢測可分為檢修前故障診斷和修理后性能檢查。（1）單機靜態(tài)測試在發(fā)電機不解體時用萬用表測量發(fā)電機方法：a.用萬用表RＸ1Ω擋測量發(fā)電機“Ｆ”與“Ｅ”之間和“Ｂ”與“Ｅ”之間的電阻值、正常情況下，其電阻值應(yīng)符合表2.5所示數(shù)值。若“Ｆ”與“Ｅ”之間的電阻超過規(guī)定值，可能是電刷與滑環(huán)接觸不良；若小于規(guī)定值，可能關(guān)閉第80頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一是勵磁繞組有匝間短路或搭鐵故障；若電阻為零，可能為兩個滑環(huán)之間有短路故障或者“Ｆ”接線柱有搭鐵故障。b.用萬用表的黑表筆接觸后端蓋，紅表筆接觸發(fā)電機“電樞”（Ｂ）接線柱，并以RＸ1Ω擋測量電阻值。若示值在40~50Ω以上，可認為無故障；若示值在10Ω左右，說明有失效的整流二極管，需拆檢；若示值為０，則說明有不同極性的二極管擊穿，需拆檢。

關(guān)閉第81頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一c.若交流發(fā)電機有中性抽頭（Ｎ）接線柱，用萬用表RＸ1Ω擋，測“Ｎ”與“Ｅ”以及“Ｎ”與‘“Ｂ”之間的正反向電阻值，可進一步判斷故障在正極管還是在負極管。（２）試驗臺動態(tài)檢測發(fā)電機空載試驗和負荷試驗，測出發(fā)電機在空載和滿載情況下發(fā)出額定電壓時對應(yīng)的最小轉(zhuǎn)速，從而判斷發(fā)電機的工作是否正常。試驗線路圖見圖2.34。關(guān)閉第82頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一關(guān)閉第83頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一空載試驗將待試發(fā)電機固定在試驗臺上，由另外的調(diào)速電動機拖動。合上開關(guān)S1，由蓄電池C供給發(fā)電機勵磁電流進行他勵，當發(fā)電機轉(zhuǎn)速為1000R／min（用轉(zhuǎn)速表測量）時，對12V電系發(fā)電機電壓應(yīng)為14V，對24V電系發(fā)電機電壓應(yīng)為28V。關(guān)閉第84頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一②負荷試驗斷開開關(guān)S1，發(fā)電機轉(zhuǎn)為自勵，合上開關(guān)S2。，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻R，在發(fā)電機轉(zhuǎn)速為1000R／min時，發(fā)電機電壓應(yīng)大于12V或24V；在發(fā)電機轉(zhuǎn)速為2500R／min時，電壓應(yīng)達到14V或28V，電流應(yīng)達到或接近該發(fā)電機的額定電流。（3）交流發(fā)電機的就車檢驗發(fā)電機還可以在汽車上進行試驗。將蓄關(guān)閉第85頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一電地搭鐵線暫時拆下，把一塊０~40Ａ的電流表串接到發(fā)電機火線Ｂ接線柱與火線原接線之間，再把一塊０~50V的電壓表接到“Ｂ”與“Ｅ”之間，再恢復(fù)蓄電地的搭鐵線，以保證操作安全。起動機起動發(fā)動機，并提高轉(zhuǎn)速，當發(fā)電機轉(zhuǎn)速為2500R／min時，電壓應(yīng)在14V或28V以上，電流應(yīng)為10Ａ左右。此時打開前照燈、雨刮器等負荷，電流應(yīng)為20Ａ左右，表明發(fā)電機工作正常。關(guān)閉第86頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一六、無刷交流發(fā)電機汽車用無刷交流發(fā)電機是指無電刷無滑環(huán)的交流發(fā)電機、它結(jié)構(gòu)新穎、性能優(yōu)良、工作穩(wěn)定、故障少。無刷交流發(fā)電機的優(yōu)點有：（1）沒有電刷和滑環(huán)，不會因為電刷和滑環(huán)的磨損與接觸不良造成勵磁不穩(wěn)定或發(fā)電機不發(fā)電等故障。（2）工作時不會產(chǎn)生火花，減少了無線電干擾。關(guān)閉第87頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一無刷交流發(fā)電機有爪極式、勵磁機式、永磁式和感應(yīng)子式四種，其中爪極和感應(yīng)子式比較常見。１爪極式無刷交流發(fā)電機爪極式無刷交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)與一般交流發(fā)電機大致相同，只不過其勵磁繞組是靜止的，不隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，所以繞組兩端可直接引出，不需要滑環(huán)和電刷。爪極式無刷交流發(fā)電機的構(gòu)造見圖2.35。關(guān)閉第88頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一關(guān)閉第89頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一工作過程：當磁場繞組５通過電流時，其主要磁通路徑見圖2.35。主磁通由轉(zhuǎn)子磁軛出發(fā)，經(jīng)附加間隙g2→磁軛托架１０→附加間隙g1→左邊爪極３→主氣隙ｇ→定子鐵心２→主氣隙g→右邊爪極４→轉(zhuǎn)子磁軛，形成閉合回路。當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，磁感線切割定子繞組，在三相繞組中產(chǎn)生三相交變電動勢。爪極式無刷交流發(fā)電機的缺點是：兩塊磁關(guān)閉第90頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一極間的連接工藝困難；主磁路中增加了兩個附加氣隙g1、g2。，要想獲得同樣大小（與有刷發(fā)電機相比）的輸出功率，就必須加大勵磁繞組的勵磁能力；兩個爪極之間連接的制造工藝比較困難。

關(guān)閉第91頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一２感應(yīng)子式交流發(fā)電機組成：定子、轉(zhuǎn)子、整流器和機殼。它的轉(zhuǎn)子由齒輪狀硅鋼片鉚成，其上有若于個沿圓周均勻分布的齒形凸極，而沒有勵磁繞組。勵磁繞組和電樞繞組均安放在定子槽內(nèi)，發(fā)電機內(nèi)沒有滑環(huán)和電刷，見圖2.36。

關(guān)閉第92頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一關(guān)閉第93頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一結(jié)構(gòu)原理：當勵磁繞組３通人直流電后，在定于鐵心中產(chǎn)生固定磁場（右上部、左下部為S極，左上部、右下部為Ｎ極）。由于轉(zhuǎn)子４凸齒部分磁通容易通過，磁感應(yīng)強度最大，從而形成磁極。但轉(zhuǎn)子的每個凸齒是沒有固定極性的，當它對著定子右上部、左下部時就是Ｎ極，對著左上部、右下部時就是S極?？梢?，定子上的每個電樞繞組只與同極性的凸極起作用。轉(zhuǎn)子凸齒在不運動的磁場內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，當凸齒對著定于凸齒時，磁通最關(guān)閉第94頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一大，當轉(zhuǎn)子精對著定于凸齒時，磁通最大。因此轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，定于凸齒內(nèi)產(chǎn)生脈動磁通，在定于繞組中感應(yīng)出交變電動勢。將電樞繞組以一定的方式連接起來，并經(jīng)整流，就可得到直流電。感應(yīng)子式交流發(fā)電機與同步交流發(fā)電機的本質(zhì)區(qū)別在于其交流電動勢的頻率恒等于Zn／60（Z為轉(zhuǎn)子齒數(shù)），與定子上勵磁繞組形成的磁極對數(shù)無關(guān)。此外，感應(yīng)子式交流發(fā)電機在空載和滿載時功率傳輸效率較低。關(guān)閉第95頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一七、電壓調(diào)節(jié)器

交流發(fā)電機當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速及負載在很大范圍內(nèi)變化時，均可引起發(fā)電機的輸出電壓發(fā)生較大變化，因而不能滿足用電設(shè)備的工作需要。為了保證用電設(shè)備正常工作，防止蓄電池過充電，交流發(fā)電機必須配用電壓調(diào)節(jié)器，使其輸出電壓保持穩(wěn)定。電壓調(diào)節(jié)器的調(diào)壓原理由交流發(fā)電機的工作原理我們知道，交流發(fā)電機的三相繞組產(chǎn)生的相電動勢的有效值Eφ==CeФn（V）第96頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一電壓調(diào)節(jié)器的分類交流發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器按工作原理可分為：觸點式電壓調(diào)節(jié)器晶體管調(diào)節(jié)器集成電路調(diào)節(jié)器電腦控制調(diào)節(jié)器第97頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一交流發(fā)電機調(diào)節(jié)器的工作原理是：當交流發(fā)電機的轉(zhuǎn)速升高時，調(diào)節(jié)器通過減小發(fā)電機的勵磁電流If來減小磁通Ф，使發(fā)電機的輸出電壓UB保持不變。觸點式電壓調(diào)節(jié)器又稱振動式電壓調(diào)節(jié)器，有雙級式和單級式之分。觸點式電壓調(diào)節(jié)器FT61型雙級觸點式電壓調(diào)節(jié)器的原理圖如圖2.37第98頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一第99頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一觸點式電壓調(diào)節(jié)器（２）雙級觸點式電壓調(diào)節(jié)器的工作原理①發(fā)動機起動關(guān)閉合點火開關(guān)時，發(fā)電機轉(zhuǎn)速很低，其端電壓低于蓄電池端電壓，調(diào)節(jié)器低速觸點閉合，由蓄電池向發(fā)電機提供他勵勵磁電流。此時的勵磁電路為：蓄電池正極→電流表→點火開關(guān)→調(diào)節(jié)器相線接線柱“S”→低速觸點K1→銜鐵→調(diào)節(jié)器磁場接線柱“F’→發(fā)電機勵磁繞組→搭鐵→蓄電池負極。這種情況下，用電設(shè)備均由蓄電池供電，電流表指向“－”的一側(cè)，調(diào)節(jié)器不工作。第100頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一觸點式電壓調(diào)節(jié)器②當發(fā)電機轉(zhuǎn)速升高，其端電壓略高于蓄電池的端電壓但低于14V時，調(diào)節(jié)器低速觸點仍閉合，發(fā)電機由他勵轉(zhuǎn)人自勵而正常發(fā)電。勵磁電路基本不變，只是蓄電地被發(fā)電機取代。從此開始，所有用電設(shè)備均由發(fā)電機供電，同時，發(fā)電機向蓄電池作補充充電。電流表指向“＋”的一側(cè)，調(diào)節(jié)器處于準備工作狀態(tài)，工作電路為：發(fā)電機正極→點火開關(guān)→調(diào)節(jié)器相線接線柱“S”→R1→R3→搭鐵→發(fā)電機負極。第101頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一觸點式電壓調(diào)節(jié)器③當發(fā)動機升至較高轉(zhuǎn)速，發(fā)電機的電壓達到第一級凋壓值時，調(diào)節(jié)器線圈中的鐵心電磁力克服彈簧力，使低速觸點Ｋ1打開，但尚不能使高速觸點Ｋ2閉合。因為勵磁電路中串入R1和R2，而R2阻值比R1大得多，使勵磁電流減小，端電壓下降，低速觸點又閉合；低速觸點Ｋ1重新閉合后，切去電阻（R1+R2），使勵磁電流再次增大，端電壓再次升高，低速觸點再次打開。如此循環(huán)下去，在低速觸點不斷開合振動下實現(xiàn)第一級電壓的調(diào)節(jié)工作。一級調(diào)壓的勵磁電路為：發(fā)電機正極一點火開關(guān)一調(diào)節(jié)器相線接線柱“S”→R1→R2→調(diào)節(jié)器磁場接線柱“F”→發(fā)電機勵磁繞組→搭鐵→發(fā)電機負極。第102頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一④發(fā)動機進行高速運轉(zhuǎn)時，發(fā)電機的電壓將超過第一級調(diào)壓值，達到第二級調(diào)壓值，調(diào)節(jié)器線圈中的鐵心電磁力遠大于彈簧力，使高速觸點Ｋ2閉合，立即將勵磁電路短接搭鐵。于是勵磁電流急速減小，電壓下降，高速觸點打開；高速觸點打開之后，勵磁電路又被接通，勵磁電流又增大，電壓又上升，高速觸點又閉合。如此循環(huán)下去，在高速觸點不斷開合振動下實現(xiàn)第二級電壓的調(diào)節(jié)工作。工級調(diào)壓高速觸點閉合時的勵磁電路短接回路為：搭鐵→高速觸點Ｋ2→銜鐵→磁軛→調(diào)節(jié)器磁場接線柱“F’”一發(fā)電機勵磁繞組→搭鐵。觸點式電壓調(diào)節(jié)器第103頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一⑤發(fā)動機停轉(zhuǎn)時，斷開點火開關(guān)，發(fā)電機不發(fā)電，調(diào)節(jié)器恢復(fù)到不工作狀態(tài)，即低速觸點廠動斷，高速觸點Ｋ2動合，電流表指針回到零位。觸點式電壓調(diào)節(jié)器第104頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一（3）調(diào)節(jié)器的性能雙級觸點式調(diào)節(jié)器能調(diào)控兩級電壓，適合與高速旋轉(zhuǎn)的交流發(fā)電機匹配使用。在汽車正常行駛中，調(diào)節(jié)器一般多工作在第二級電壓調(diào)節(jié)狀態(tài)。雙級觸點式調(diào)節(jié)器的優(yōu)點是：在設(shè)計制造時對所配電阻值作了合理的選擇，觸點火花小，觸點開合頻率有所改善，靈敏度較高，調(diào)壓質(zhì)量符合使用要求。觸點式電壓調(diào)節(jié)器第105頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一缺點：觸點間隙太小，僅0.2~0.3ｍｍ，不便于保養(yǎng)和檢查調(diào)整；第一級調(diào)節(jié)電壓與第二級調(diào)節(jié)電壓相差僅0.5~1V，在低速觸點過渡到高速觸點工作時，出現(xiàn)失調(diào)區(qū)，對充電性能有一定影響；觸點斷開時仍有電火花產(chǎn)生，對無線電有一定干擾；在臟污情況下會導致觸點燒結(jié)故障。觸點式電壓調(diào)節(jié)器第106頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一晶體管式電壓調(diào)節(jié)器（1）JFT106型晶體管式電壓調(diào)節(jié)器JFT106型晶體管式電壓調(diào)節(jié)器屬于負極外搭鐵式電壓調(diào)節(jié)器。CA1091型汽車用JFT106型晶體管式電壓調(diào)節(jié)器電路原理圖見圖2.38，該調(diào)節(jié)器共有“＋”、“F”和‘－’三個接線柱，其中“＋’接線柱與發(fā)電機的“F2”接線柱連接后經(jīng)熔斷器接至點火開關(guān)，“F”接線柱與發(fā)電機的“F1”接線柱連接，“－”接線柱搭鐵，不能接錯，具體連接見圖2.39。

關(guān)閉第107頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一晶體管式電壓調(diào)節(jié)器

關(guān)閉第108頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一關(guān)閉第109頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一結(jié)構(gòu)：該調(diào)節(jié)器由電壓敏感電路和二級開關(guān)電路組成。R1、R2、R3和穩(wěn)壓二極管VZ1構(gòu)成了電壓敏感電路，其中R1、R2、R3為分壓器，將交流發(fā)電機的端電壓進行分壓后反向加在穩(wěn)壓二極管VZ1；的兩端；穩(wěn)壓二極管VZ1為穩(wěn)壓元件，隨時感受著發(fā)電機端電壓的變化。當交流發(fā)電機的端電壓在穩(wěn)壓二晶體管式電壓調(diào)節(jié)器

關(guān)閉第110頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一晶體管式電壓調(diào)節(jié)器二極管VZ1上的分壓低于穩(wěn)壓二極管VZ1的穩(wěn)壓值時，VZ1穩(wěn)壓二極管截止；當交流發(fā)電機的端電壓在穩(wěn)壓二極管VZ1上的分壓高于穩(wěn)壓二極管VZ1．的穩(wěn)定電壓時，穩(wěn)壓二極管VZ1導通。電壓敏感電路可以非常靈敏地感受出交流發(fā)電機端電壓的變化，起到控制開關(guān)電路的作用。關(guān)閉第111頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一工作原理：①起動發(fā)動機井閉合點火開關(guān)時，蓄電地通過分壓器將電壓加在穩(wěn)壓二極管VZ1．兩端，由于此電壓低于穩(wěn)壓二極管VZ1的穩(wěn)定電壓值，VZ1截止，使VT6截止，VT7、VT8導通，這時蓄電池經(jīng)大功率晶體管VT8。供給勵磁電流，使發(fā)電機處于他勵狀態(tài)，建立電動勢。關(guān)閉第112頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一晶體管式電壓調(diào)節(jié)器工作原理：②發(fā)動機帶動發(fā)電機，轉(zhuǎn)速逐漸升高。當發(fā)電機端電壓高于蓄電地端電壓時，發(fā)電機便由他勵轉(zhuǎn)為自勵的正常發(fā)電工作。由于此時轉(zhuǎn)速尚低，輸出電壓未達到調(diào)節(jié)電壓值，VT6仍然截止，VT7、VT8仍然導通，因此發(fā)電機的端電壓可以隨轉(zhuǎn)速和自勵電流的增大而升高，逐漸提高輸出電壓。關(guān)閉第113頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一晶體管式電壓調(diào)節(jié)器

工作原理：③當轉(zhuǎn)速升至一定值使輸出電壓達到調(diào)壓值時，經(jīng)分壓器加至穩(wěn)壓二極管VZ．兩端的反向電壓達到穩(wěn)定電壓值，VZ1反向擊穿導通，使VT6導通，VT7、VT8截止，斷開了勵磁電路，發(fā)電機端電壓便下降。當發(fā)電機端電壓下降到調(diào)壓值以下時，經(jīng)分壓器加至穩(wěn)壓二極管VZ1兩端的反向電壓又低于穩(wěn)定電壓值，使VT6又截止，VT7、VT8又導通，又一次接通了勵磁電路，發(fā)電機端電壓又上關(guān)閉第114頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一升。如此循環(huán)下去，就能自動調(diào)控發(fā)電機的端電壓恒定在調(diào)壓值上。在圖2.38所示的晶體管式電壓調(diào)節(jié)器中其他一些電子元件的作用如下：

關(guān)閉第115頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一晶體管式電壓調(diào)節(jié)器

①電阻R4`R5`R6`R7為晶體管的偏置電阻。②穩(wěn)壓二極管VZ2起到過電壓保護作用，利用穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓特性，可對發(fā)電機負載突然減小或蓄電池接線突然斷開時，發(fā)電機所產(chǎn)生的正向瞬變過電壓起保護作用，并可以利用其正向?qū)ㄌ匦裕瑢﹂_關(guān)斷開時電路中可能產(chǎn)生的反向瞬變過電壓起保護作用。關(guān)閉第116頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一晶體管式電壓調(diào)節(jié)器

③二極管VD3接在電壓敏感電路中的穩(wěn)壓二極管VZ1之前，以保證穩(wěn)壓二極管安全可靠工作。二極管VD3接在VT6集電極與VT7基極之間，提供一個0.7V左右的閾值電壓，使VT7導通時迅速導通，截止時可靠截止。④二極管VD5反向并聯(lián)于發(fā)電機勵磁繞組兩端，起續(xù)流作用，防止VT8截止時，磁場繞組中的瞬時自感電動勢擊穿VT8，保護晶體管關(guān)閉第117頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一VT8。⑤反饋電阻R8具有提高靈敏度、、改善調(diào)壓質(zhì)量的作用。⑥電容器C1`C2能適當降低晶體管的開關(guān)頻率。晶體管式電壓調(diào)節(jié)器

關(guān)閉第118頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一集成電路電壓調(diào)節(jié)器

集成電路電壓調(diào)節(jié)器也叫IC電壓調(diào)節(jié)器。IC電壓調(diào)節(jié)器是利用晶體管組成開關(guān)電路，以控制磁場電流來凋節(jié)發(fā)電機的輸出電壓。特點：在集成電路電壓調(diào)節(jié)器上，所有的晶體管都不再用外殼，而是把二極管、晶體管的管心都集成在一塊基片上，這樣就實現(xiàn)了調(diào)節(jié)器的小型化，故可將其裝在發(fā)電機內(nèi)部，減少了外部線路，縮小了整個充電系統(tǒng)的體積。關(guān)閉第119頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一集成電路電壓調(diào)節(jié)器

（1）集成電路電壓調(diào)節(jié)器電壓檢測方法①發(fā)電機電壓檢測法發(fā)電機電壓檢測法的線路見圖2.41。關(guān)閉第120頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一加在分壓器R1、R2上的電壓是磁場二極管輸出端Ｌ的電壓UL，而硅整流發(fā)電機輸出端B的電壓為UB，因為UL＝UB，因此，調(diào)節(jié)器檢測點P的電壓加到穩(wěn)壓二極管VZ1兩端的反向電壓UP與發(fā)電機的端電壓UB成正比，所以該線路稱為發(fā)電機電壓檢測法線路。

集成電路電壓調(diào)節(jié)器

關(guān)閉第121頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一集成電路電壓調(diào)節(jié)器

（1）集成電路電壓調(diào)節(jié)器電壓檢測方法蓄電池電壓檢測法蓄電池電壓檢測法的線路見圖2.42。關(guān)閉第122頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一加在分壓器R1、R2上的電壓為蓄電地端電壓，由于通過檢測點P加到穩(wěn)壓二極管VZ1上的反向電壓與蓄電地端電壓成正比，所以該線路稱為蓄電池電壓檢測法線路。集成電路電壓調(diào)節(jié)器

關(guān)閉第123頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一a.如果采用發(fā)電機電壓檢測法線路，發(fā)電機的引出線可以少一根，不足之處在于，見圖2.41中B點到蓄電池正極之間的電壓降較大時，蓄電池的充電電壓將會偏低，使蓄電池充電不足。因此，一般大功率發(fā)電機要采用蓄電地電壓檢測法線路的調(diào)節(jié)器。b.在采用圖2.42所示的蓄電池電壓檢測法線路時，當B點與蓄電地正極之間或S點與蓄電集成電路電壓調(diào)節(jié)器

關(guān)閉第124頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一他正極之間斷線時，由于不能檢測出發(fā)電機的端電壓，發(fā)電機電壓將會失控。為了克服這一不足，線路上應(yīng)采取一定的措施。圖2.43為實際采用的蓄電地電壓檢測法的線路，在這個線路中，在調(diào)節(jié)器的分壓器與發(fā)電機Ｂ端之間增加了一個電阻R6和一個二極管VD2，這樣，當B與蓄電池正極之間或S與蓄電地正極之間出現(xiàn)斷線時，由于R6的存在，仍能檢測出發(fā)電機的端電壓UB

集成電路電壓調(diào)節(jié)器

關(guān)閉第125頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一關(guān)閉第126頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一(2)JFT151型電壓調(diào)節(jié)器國產(chǎn)JFT151型電壓調(diào)節(jié)器為薄膜混合集成電路電壓調(diào)節(jié)器；其外形尺寸為38mm×34mm×10.5mm；安裝在JF123E型和JF15型交流發(fā)電機的外殼上，其線路圖見圖2.44。集成電路電壓調(diào)節(jié)器

關(guān)閉第127頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一關(guān)閉第128頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一集成電路電壓調(diào)節(jié)器

結(jié)構(gòu)原理：在該調(diào)節(jié)器電路中，由分立元件R1、R2組成分壓器，穩(wěn)壓二極管VZ1從分壓器上獲得比較電壓。當發(fā)電機電壓低于規(guī)定值時，穩(wěn)壓二極管VZ1和晶體管VT1截止，在R4偏置下集成電路VT2導通，此時發(fā)電機磁場繞組中有勵磁電流通過，使發(fā)電機端電壓升高。當發(fā)電機端電壓高于規(guī)定值時，穩(wěn)壓二極管VZ1擊穿導通，VT1導通，VT2截止，切斷關(guān)閉第129頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一了發(fā)電機的磁場電路，使發(fā)電機端電壓下降。當發(fā)電機端電壓下降到低于規(guī)定值時，VZ1和VT1又截止，VT2和磁場電路又接通，發(fā)電機端電壓又升高。如此循環(huán)下去，使發(fā)電機端電壓保持穩(wěn)定。圖中其他電子元件的作用如下：①分流電阻R3接在晶體管VT1的基極與發(fā)射極之間，可提高VT1的耐壓。集成電路電壓調(diào)節(jié)器

關(guān)閉第130頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一

②電阻R5電容C1組成正反饋電路，可以加速VT2的翻轉(zhuǎn)，并減小VT2的過度損耗。③電容器C2并聯(lián)在VT1集電極與基極之間，組成電壓負反饋，可降低開關(guān)頻率，進一步減少VT1的管耗。④續(xù)流二極管VD2反向并聯(lián)在發(fā)電機勵磁繞組兩端，保護VT2。⑤穩(wěn)壓二極管VZ3與電源并聯(lián)，起過電壓保護作用。集成電路電壓調(diào)節(jié)器

關(guān)閉第131頁，共147頁，2023年，2月20日，星期一（3）具有保護功能的集成電路電壓調(diào)節(jié)器夏利汽車發(fā)電機內(nèi)裝集成電路電壓調(diào)節(jié)器及充電系統(tǒng)電路見圖2.45該