【文章內(nèi)容簡介】 第 3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 ? （ 2）當(dāng)中性點(diǎn)的瞬時(shí)電壓低于 0 V時(shí) 第 3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 ? 在六管硅整流發(fā)電機(jī)的基礎(chǔ)上，增設(shè)三只小功率二極管與三只負(fù)極管子組成三相橋式整流電路專門供給磁場電流的發(fā)電機(jī)稱為九管交流發(fā)電機(jī)，增設(shè)的三只小功率二極管稱為磁場二極管。 九管硅整流發(fā)電機(jī)充電系統(tǒng)的典型電路如圖 313所示。當(dāng)發(fā)電機(jī)工作時(shí)，定子繞組中產(chǎn)生的三相交流電動(dòng)勢經(jīng)由三只正極管子和三只負(fù)極管子組成的三相橋式全波整流電路整流后，輸出直流電壓 UB 向負(fù)載供電和向蓄電池充電。發(fā)電機(jī)的磁場電流則由三只磁場二極管和三只負(fù)極管子組成的三相橋式全波整流電路后輸出的直流電壓 UD+ 供給。 第 3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 ? 整流器具有三只正極管子、三只負(fù)極管子、三只磁場二極管和兩只中性點(diǎn)二極管的硅整流發(fā)電機(jī)，稱為十一管硅整流發(fā)電機(jī)，其典型電路如圖 318所示。十一管發(fā)電機(jī)兼有八管和九管發(fā)電機(jī)的特點(diǎn)和作用。 第 3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 圖 318 十一管交流發(fā)電機(jī)充電系電路 第 3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 ? 由于沒有電刷和集電環(huán)，所以不會(huì)因?yàn)殡娝⒑图姯h(huán)的磨損和接觸不良造成激磁不穩(wěn)定或發(fā)電機(jī)不發(fā)電等故障；同時(shí)工作時(shí)無火花，也減小了無線電干擾。 汽車用無刷硅整流發(fā)電機(jī)有 爪極式無刷發(fā)電機(jī) 、 帶有激磁機(jī)的無刷發(fā)電機(jī) 和 永磁式無刷發(fā)電機(jī) 三種類型。 第 3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 圖 319 爪極式無刷發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)原理及磁路 1— 轉(zhuǎn)子軸 。2— 磁軛托架 。3— 后端蓋 。4— 爪極 。5— 定子鐵心 。 6— 非導(dǎo)磁連接環(huán) 。7— 磁場繞組 。8— 轉(zhuǎn)子磁軛 第 3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 圖 320 帶有激磁機(jī)的無刷硅整流發(fā)電機(jī) 1— 接線柱 。2— 抑制電容 。3— 晶體管調(diào)節(jié)器 。4— 轉(zhuǎn)子部分 。5— 磁極 。6— 磁場繞組 。 7— 定子鐵心 。8— 定子繞組 。9— 驅(qū)動(dòng)端蓋 。10— 油封 。11— 風(fēng)扇 。12— 油道 。 13— 油杯 。14— 爪極式轉(zhuǎn)子 。15— 磁場繞組 。16— 二極管 。17— 散熱板 。18— 進(jìn)風(fēng)口 第 3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 ? 永磁式無刷硅整流發(fā)電機(jī) 圖 321 釹鐵硼永磁轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu) 圖 322 永磁硅整流發(fā)電機(jī)電路及電壓控制原理 1— 導(dǎo)磁軛 。2— 轉(zhuǎn)軸 。3— 通風(fēng)孔 。4— 永磁體 。5— 環(huán)氧樹脂膠 第 3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 ? 交流發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)節(jié)器 由于交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是由發(fā)動(dòng)機(jī)通過皮帶驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的，且發(fā)動(dòng)機(jī)和交流發(fā)電機(jī)的速比為 ～ 3，因此，交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速變化范圍非常大，這樣將引起發(fā)電機(jī)的輸出電壓發(fā)生較大變化，無法滿足汽車用電設(shè)備的工作要求。 為了滿足用電設(shè)備恒定電壓的要求，交流發(fā)電機(jī)必須配用電壓調(diào)節(jié)器，使其輸出電壓在發(fā)動(dòng)機(jī)所有工況下能保持恒定。 第 3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 ? 按工作原理可分為： 觸點(diǎn)式電壓調(diào)節(jié)器 電子式調(diào)節(jié)器 集成電路調(diào)節(jié)器 電子調(diào)節(jié)器按所匹配的交流發(fā)電機(jī)搭鐵型式可分為： （ 1）內(nèi)搭鐵型電子調(diào)節(jié)器： 適配于與內(nèi)搭鐵型交流發(fā)機(jī)； （ 2）外搭鐵型調(diào)節(jié)器： 適配于與外搭鐵型交流發(fā)電機(jī) 第 3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 ? ２ .電壓調(diào)節(jié)器的工作原理 交流發(fā)電機(jī)的三相繞組產(chǎn)生的相電動(dòng)勢的有效值： Eφ= CeФn（ V） Ce－ 為發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)常數(shù) ， n － 為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 ， Ф－為轉(zhuǎn)子磁極的磁通 ， 也就是說交流發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和磁極磁通成正比 。 Eφ（不變） = CeФ↓n↑ Eφ（不變） = CeФ ↑ n ↓ 轉(zhuǎn)速 n是隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化的，無法控制 我們可以控制磁通 Ф 使之隨 n的變化作相應(yīng)的變化來保持發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢 Eφ的不變 方法是：當(dāng)交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速升高時(shí)，通過減小發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流 If來減小磁通 Ф，使發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢 Eφ保持不變。 第 3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 Eφ不隨轉(zhuǎn)速變化，輸出電壓 UB即可保持恒定 所以，交流發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器的工作原理是：當(dāng)交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速升高時(shí)，調(diào)節(jié)器通過減小發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流 If來減小磁通 Ф，使發(fā)電機(jī)的輸出電壓 UB保持不變。 第 3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 ? 電子式調(diào)節(jié)器就是利用大功率三極管的導(dǎo)通和截止，接通和斷開磁場電路，來改變磁場電流大小。 圖 323 電子電壓調(diào)節(jié)器的基本電路 第 3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 ? JFT106型電子電壓調(diào)節(jié)器的工作原理 圖 324 JFT106型電子電壓調(diào)節(jié)器電路圖 第 3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 ? JFT106型電子電壓調(diào)節(jié)器為 14 V負(fù)極搭鐵型，可以配 14 V、 750 W的九管交流發(fā)電機(jī)，也可用于 14 V、功率小于 1000 W的六管交流發(fā)電機(jī)，調(diào)節(jié)電壓為 ～ V， 其工作過程如下 : （ 1）接通點(diǎn)火開關(guān) SW，蓄電池經(jīng)充電指示燈、 R5 、 VD2 和 R7 向 VT2 提供偏流使其導(dǎo)通， VT3 也接著導(dǎo)通。電流從蓄電池正極經(jīng)點(diǎn)火開關(guān) SW→充電指示燈 →激磁繞組 L→VT3 的 c、 e極 →蓄電池負(fù)極（搭鐵），對(duì)交流發(fā)電機(jī)進(jìn)行他激，此時(shí)充電指示燈亮。 第 3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 ? （ 2）隨著發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速升高，電壓逐漸升高，通過激磁二極管加于指示燈兩端電位相近，指示燈熄滅。 當(dāng) A點(diǎn)電壓達(dá)到調(diào)節(jié)電壓時(shí)， R1 、 R2 組成的分壓器上 R1 兩端的電壓將 VD4 反向擊穿，使 VT1 導(dǎo)通， VT2 與 VT3 則截止， 激磁電流迅速下降，發(fā)電機(jī)端電壓及 A點(diǎn)電位亦隨之下降。 第 3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 ? （ 3） A點(diǎn)電位下降，穩(wěn)壓管 VD4 截止，VT1 隨之截止，而 VT2 、 VT3 導(dǎo)通，電壓又迅速上升。 ? 如此反復(fù)交替工作，控制發(fā)電機(jī)電壓保持在額定值上。 第 3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 ? JFT106型電子電壓調(diào)節(jié)器電路其他元件的作用 : ? R3 — 調(diào)整電阻， R3 的合理選擇，可以提高調(diào)節(jié)器的穩(wěn)定性。 C1 、 C2 — 為濾波電容，可以使 VD4 兩端的電壓平滑過渡，減小對(duì)發(fā)電機(jī)輸出電壓脈沖影響，降低晶體管的工作頻率和減小損耗。 ? VD1 、 VD2 — 溫度補(bǔ)償二極管，可以減少溫度對(duì)晶體管工作特性的影響。 ? VD3 — 續(xù)流二極管，可以將 VT3 由導(dǎo)通進(jìn)入截止時(shí)，在激磁繞組中產(chǎn)生的瞬時(shí)過電壓短路，以保護(hù) VT3 。 ? R6— 限制 VD4 的擊穿電流，保護(hù) VD4 ，保護(hù) VD5 ，同時(shí)又是VT1 的偏壓電阻。 ? R4 — 為正反饋電阻，用以提高晶體管的轉(zhuǎn)換速度，減少損耗。 第 3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 ? 集成電路調(diào)節(jié)器也稱 IC調(diào)節(jié)器 IC調(diào)節(jié)器是根據(jù)使用要求，將若干元件集成到同一基片上制成一個(gè)獨(dú)立的電子芯片所組成的調(diào)節(jié)器。 IC調(diào)節(jié)器體積小，裝在發(fā)電機(jī)內(nèi)部，在成整體式發(fā)電機(jī)。 集成電路調(diào)節(jié)器工作原理和晶體管調(diào)節(jié)器相同。 第 3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 ? 夏利車 IC調(diào)節(jié)器 第 3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 ? （ 1）集成電路調(diào)節(jié)器的特點(diǎn) 集成電路調(diào)節(jié)器可分為 全集成電路 和 混合集成電路 調(diào)節(jié)器兩類，前者是將二極管、三極管、電阻、電容等電子元件同時(shí)制在一塊基片上 。后者是指由厚膜電阻或薄膜電阻與集成芯片或分立元件組裝而成?，F(xiàn)在使用最廣泛的是厚膜混合集成電路調(diào)節(jié)器。 ? 集成電路調(diào)節(jié)器除具有分立電子元件調(diào)節(jié)器的優(yōu)點(diǎn)外，還有以下更突出的優(yōu)點(diǎn) : ? ① 體積和重量更小，故可直接裝在發(fā)電機(jī)內(nèi)部或殼體上成為整體式硅整流發(fā)電機(jī)的一個(gè)零件，這樣可省去調(diào)節(jié)器與發(fā)電機(jī)的連接導(dǎo)線，減少了線路損失，使調(diào)節(jié)精度達(dá)到177。 V。 ? ②由于取消了外接線路，發(fā)生故障的可能性更小，且無需任何保養(yǎng)，性能十分可靠。 ? ③耐高溫性能好，可在 130℃ 的高溫下正常工作。 ? ④更加耐震，壽命更長。 第 3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 ? （ 2）集成電路調(diào)節(jié)器的電壓檢測法 集成電路調(diào)節(jié)器是裝在發(fā)電機(jī)上的，可直接在發(fā)電機(jī)上檢測發(fā)電機(jī)的輸出電壓，也可通過檢測蓄電池的端電壓來檢測發(fā)電機(jī)的輸出電壓。 根據(jù)其電壓檢測點(diǎn)的不同，集成電路調(diào)節(jié)器的電壓檢測法分為 發(fā)電機(jī)電壓檢測法 和 蓄電池電壓檢測法 兩種。 第 3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 ? ① 發(fā)電機(jī)電壓檢測法 發(fā)電機(jī)電壓檢測法的基本電路如圖 325所示。加在分壓器 R1 和 R2 上的電壓是磁場二極管輸出端L的電壓 UL ， UL 和發(fā)電機(jī) B端電壓 UB 相等，檢測點(diǎn) P的電壓為 : Up =UBR2/(R1+R2) 由于檢測點(diǎn) P電壓 UP加在穩(wěn)壓管 VD1 兩端的反向電壓與發(fā)電機(jī)的端電壓成正比，所以稱為發(fā)電機(jī)電壓檢測法。 第 3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 圖 325 發(fā)電機(jī)電壓檢測法 第 3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 ? ② 蓄電池電壓檢測法 基本電路如圖 326所示。加到分壓器 R1 和 R2 上的電壓為蓄電池端電壓，由于檢測點(diǎn) P加在穩(wěn)壓管 VD1 上的反向電壓與蓄電池端電壓成正比，所以稱為蓄電池電壓檢測法。采用發(fā)電機(jī)電壓檢測法時(shí)，發(fā)電機(jī)的引出線可以少一根，缺點(diǎn)是在“ B” 到“ BAT” 接線柱之間導(dǎo)線的電壓降較大（因發(fā)電機(jī)輸出電流太大）時(shí)，蓄電池的充電電壓將會(huì)偏低，使蓄電池充電不足。因此，一般大功率發(fā)電機(jī)宜采用蓄電池電壓檢測法。 用蓄電池電壓檢測法時(shí)，如“ B” 到“ BAT” 之間或“ S” 到“ BAT” 之間斷線時(shí)，由于不能檢測出發(fā)電機(jī)的端電壓，發(fā)電機(jī)的輸出電壓將會(huì)失控。 第 3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 ? 圖 326 蓄電池電壓檢測法 第 3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 ? 改進(jìn)后的蓄電池電壓檢測法 在調(diào)節(jié)器的分壓器與發(fā)電機(jī)“ B” 點(diǎn)之間增加了一個(gè)電阻 R6 和一個(gè)二極管 VD2 ，這樣，當(dāng)“ B” 點(diǎn)與蓄電池正極之間或“ S” 點(diǎn)與蓄電池正極之間出現(xiàn)斷線時(shí)，由于 R6 的存在，仍能檢測出發(fā)電機(jī)的端電壓 UB ，使調(diào)節(jié)器正常工作，可以防止發(fā)電機(jī)出現(xiàn)電壓過高的現(xiàn)象。 圖 327 蓄電池電壓檢測法 第 3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 ? （ 3）國產(chǎn) JFT152型集成電路電壓調(diào)節(jié)器 JFT152型集成電路調(diào)節(jié)器是一種厚膜混合集成電路調(diào)節(jié)器，由外殼、安裝板、電路板三部分組成。調(diào)節(jié)器通過安裝板安裝