汽車電器-交流發(fā)電機(jī)_課件

1、第2章 交流發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)器,交流發(fā)電機(jī),交流發(fā)電機(jī)利用電磁感應(yīng)原理，將發(fā)動機(jī)帶動發(fā)電機(jī)軸轉(zhuǎn)動的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔茌敵觥?其功用是在發(fā)動機(jī)正常運轉(zhuǎn)時（怠速以上），向所有用電設(shè)備（起動機(jī)除外）供電，同時向蓄電池充電。 交流發(fā)電機(jī)主要由三相同步交流發(fā)電機(jī)和二極管整流器組成，一般被稱為硅整流交流發(fā)電機(jī)，也簡稱交流發(fā)電機(jī),根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，當(dāng)穿過一個閉合回路所包圍的面積的磁通量（磁力線數(shù)）發(fā)生變化時（導(dǎo)體和磁場 之間存在相對運動），回路中就有感應(yīng)電動勢產(chǎn)生，如果回路為閉合導(dǎo)體回路，則有感應(yīng)電流產(chǎn)生 。 交流發(fā)電機(jī)就是根據(jù)上述原理設(shè)計制成，只是發(fā)電機(jī)的磁場是電磁場。,JF132交流發(fā)電機(jī)的組件 1后端

2、蓋 2電刷架 3電刷 4電刷彈簧壓蓋 5硅整流管 6散熱板 7轉(zhuǎn)子 8定子總成 9前端蓋 10風(fēng)扇 11帶輪,1.轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)子是交流發(fā)電機(jī)的磁場部分，主要是由兩塊爪極、磁場繞組、滑環(huán)等組成,爪極式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖 1.集電環(huán)（滑環(huán)） 2.軸 3.爪極 4.轉(zhuǎn)子磁軛 5.勵磁繞組,轉(zhuǎn)子軸上壓裝著兩塊爪極，兩塊爪極各有六個鳥嘴形磁極，爪極空腔內(nèi)裝有磁場繞組 (轉(zhuǎn)子線圈)和磁軛。 磁場繞組兩端的引線分別焊在與轉(zhuǎn)子軸絕緣的兩個滑環(huán)(集電環(huán)) 集電環(huán)由兩個彼此絕緣的銅環(huán)組成 滑環(huán)的外圓表面應(yīng)平整光滑，以便轉(zhuǎn)子高速運行時其與電刷滿足滑動接觸要求。 當(dāng)兩個電刷與直流電源相接時，激磁繞組中便有激磁電流通過，產(chǎn)生軸向磁

3、通，使得一塊爪極被磁化為N 極，另一塊爪極為S極,從而形成六對相互交錯的N,S磁極。,轉(zhuǎn)子的磁極采用爪極結(jié)構(gòu)，這是裝在軸上的一個爪極，有六個鳥嘴形的磁極,在爪極內(nèi)裝有產(chǎn)生磁場的磁軛與勵磁線圈，在轉(zhuǎn)子軸上有向勵磁線圈供電的滑環(huán)。,在轉(zhuǎn)軸上再裝上另一個爪極，使兩個爪極的磁極交錯排列,爪極的磁場，先觀看沒有兩邊爪極的情況，在軸上裝上滑環(huán)向勵磁線圈供電，當(dāng)勵磁線圈通電后，磁軛產(chǎn)生的磁場,裝上兩邊爪極后，磁力線將沿爪極走動，將軸向磁通轉(zhuǎn)換為徑向磁通。 將轉(zhuǎn)子爪極設(shè)計成鳥嘴形的目的是使磁場呈正弦分布，以使電樞繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢有較好的正弦波形 。,交流發(fā)電機(jī)磁路,交流發(fā)電機(jī)的磁路為：磁軛N極轉(zhuǎn)子與定子之

4、間的氣隙定子定子與轉(zhuǎn)子間的氣隙S極磁軛。,轉(zhuǎn)子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，就形成了旋轉(zhuǎn)的磁場。 爪極凸緣的外形呈鳥嘴形，當(dāng)發(fā)電機(jī)工作時，可在定子鐵心內(nèi)部形成近似正弦變化的交變磁場。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，由于定子繞組與磁力線有相對的切割運動，可使定子繞組感應(yīng)的交流電動勢近似于正弦曲線的波形。,2、定子,定子的功用是產(chǎn)生交流電，又稱電樞，固定在兩端蓋之間 。定子由定子鐵心和定子繞組成。定子鐵心由內(nèi)圈帶槽的硅鋼片疊成，定子繞組的導(dǎo)線就嵌放在鐵心的槽中。定子繞組有三相，三相繞組采用星形接法或三角形（大功率）接法，都能產(chǎn)生三相交流電。,2.定子,三相繞組的連接方法有星形接法（又稱Y形接法）和三角形接法（又稱形接

5、法）兩 種。,2.定子,Y形接法是將三相繞組的三個末端X、Y、Z接在一起，將三相繞組的首端A、B、C作為交流發(fā)電機(jī)的交流輸出端，,形接法,形接法是將每相繞組的首端和另一相繞組的末端依次相連接，因而有三個接點，這三個接點即為交流發(fā)電機(jī)的交流輸出端。,三相繞組必須按一定要求繞制： 1.每個線圈的兩個有效邊之間的距離應(yīng)和一個磁極占據(jù)的空間距離相等； 2.每相繞組相鄰線圈始邊之間的距離應(yīng)和一對磁極占據(jù)的距離相等或成倍數(shù)； 3.三相繞組的始邊應(yīng)相互間隔2+120度電角度（一對磁極占有的空間為360度電角度）。 才能使之獲得頻率相同、幅值相等、相位互差120的三相電動勢。,三相繞組的繞法,三相繞組的繞法,

6、為了在三相繞組中產(chǎn)生大小相等，頻率相同，且相位相差120度的對稱電動勢，應(yīng)遵循以下原則： 規(guī)則1每相繞組的線圈個數(shù)和每個線圈的匝數(shù)應(yīng)完全相等。 例如，JF11型交流發(fā)動機(jī)定子總槽數(shù)Z為36，每相繞組占用的槽數(shù)應(yīng)為12。因采用單層集中繞法，即每個槽內(nèi)放置1個有效邊，故每相繞組又由六組線圈串聯(lián)而成，若每個線圈有13匝，則每相繞組共有78匝。,規(guī)則2每個線圈的節(jié)距必須相同。 節(jié)距y1和極距yp是兩個重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)。y1在數(shù)據(jù)上等于線圈的兩個有效邊之間的定子槽數(shù)，而相鄰異性磁極中心線之間的定子槽數(shù)則稱為極距yp 要使線圈內(nèi)能產(chǎn)生最大的感應(yīng)電動勢，線圈的兩個有效邊應(yīng)分別置于異性的磁極下面。若每個線圈的節(jié)

7、距y1相等并等于極矩yp時，便可獲得最大感應(yīng)電動勢。 1.每個線圈的兩個有效邊之間的距離應(yīng)和一個磁極占據(jù)的空間距離相等；,三相繞組的繞法示例-JF11發(fā)電機(jī),結(jié)構(gòu)參數(shù)如下： 磁極對數(shù)p 6對；定子槽數(shù)z 36槽 定子繞組相數(shù)3相；每個線圈匝數(shù)N 13匝 繞組連接方法 Y型連接 一對磁極占6個槽的空間位置（每槽60度電度角）,3.整流器,整流器的作用是將定子繞組產(chǎn)生的三相交流電轉(zhuǎn)換為直流電，并可阻止蓄電池電流向發(fā)電機(jī)倒流。,整流管安裝圖 整流管電路圖 1絕緣散熱板 2正極管 3負(fù)極管 4后端蓋 B-電樞接線柱 E-搭鐵,整流管的安裝,將正極管安裝在一塊鋁制散熱板上，稱為正整流板； 將負(fù)極管安裝另

8、一塊鋁制散熱板上，稱為負(fù)整流板，也可用發(fā)電機(jī)后蓋代替負(fù)整流板。見圖。,（3）只有一根引線并且有的二極管引線是正極，有的二極管引線是負(fù)極， 引出線為正極的管子叫正極管，引出線為負(fù)極的管子叫負(fù)極管，所以說整流二極管有正二極管和負(fù)二極管之分。 整流管的安裝 將正極管安裝在一塊鋁制散熱板上，稱為正整流板；將負(fù)極管安裝另一塊鋁制散熱板上，稱為負(fù)整流板，也可用發(fā)電機(jī)后蓋代替負(fù)整流板。 在正整流板上有一個輸出接線柱B（發(fā)電機(jī)的輸出端）；負(fù)整流板上直接搭鐵。負(fù)整流板一定和殼體相聯(lián)接。,3.整流器,為便于散熱，散熱板通常用鋁合金制成，它與后端蓋用絕緣材料墊片隔開，固定在后端蓋上，用螺栓引至后端蓋外部作為發(fā)電機(jī)的

9、電源輸出端，并在后端蓋上鑄由標(biāo)記“B”或“+”、“A”、“電樞”。,4.端蓋(Front cover, Rear cover),交流發(fā)電機(jī)的前后端蓋由鋁合金鑄成，鋁合金為非導(dǎo)磁材料，可減少漏磁，并具有重量輕、散熱性好的優(yōu)點。 作用： 固定定子、轉(zhuǎn)子和附件位置。 固定整機(jī)位置，可以張緊,5. 電刷組件(brush),作用：把靜止電源提供給旋轉(zhuǎn)部件。將電源通過集電環(huán)引入磁場繞組。 組成：電刷、電刷架和電刷彈簧。 電刷組件裝在后端蓋內(nèi)，通過彈簧力作用與轉(zhuǎn)子軸上的滑環(huán)(slip rings )保持接觸。,a）外裝式 b）內(nèi)裝式,6.附件說明,風(fēng)扇(fan ) 作用：強制風(fēng)冷 皮帶輪(wheel) 作用

10、：動力傳遞,加上前后端蓋，構(gòu)成發(fā)電機(jī)的外觀,5.交流發(fā)電機(jī)的型號,第一部分為產(chǎn)品代號，由字母表示，如JF、JFZ、JFB、JFW,第二部分為電壓等級代號，用一位阿拉伯?dāng)?shù)字表示， 其中有： 112V、 224V、 66V,第三部分為電流等級代號，用一位阿拉伯?dāng)?shù)字表示， 各代號表示的電流等級見表1-5,第四部分為設(shè)計序號， 第五部分為變型代號,1. 產(chǎn)品代號,產(chǎn)品代號用中文字母表示，例： JF普通交流發(fā)電機(jī) JFZ整體式（調(diào)節(jié)器內(nèi)置）交流發(fā)電機(jī) JFB帶泵的交流發(fā)電機(jī) JFW無刷交流發(fā)電機(jī),2. 電壓等級代號,電壓等級代號用一位阿拉伯?dāng)?shù)字表示， 1表示12V系統(tǒng) 2表示24V系統(tǒng) 6表示6V系統(tǒng),

11、2.2 交流發(fā)電機(jī)的類型和構(gòu)造,2.2.1 交流發(fā)電機(jī)的類型 (1.按照交流發(fā)電機(jī)總體結(jié)構(gòu)),交流發(fā)電機(jī)的分類,（1）按總體結(jié)構(gòu)不同 普通交流發(fā)電機(jī) 整體式交流發(fā)電機(jī) 帶泵交流發(fā)電機(jī) 無刷交流發(fā)電機(jī) 永磁交流發(fā)電機(jī) （2）按整流器結(jié)構(gòu)不同 六管發(fā)電機(jī) 八管發(fā)電機(jī) 九管發(fā)電機(jī) 十一管發(fā)電機(jī) （3）按磁場繞組搭鐵型式不同 內(nèi)搭鐵式 外搭鐵式,8管交流發(fā)電機(jī)除了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， 利用中性點二極管的輸出可以提高發(fā)電機(jī)的輸出功率,一只正極管接在中性點和正極之間， 一只負(fù)極管接在中性點和負(fù)極之間,9管交流發(fā)電機(jī)的特點是除了常用的6個二極管外，又增加了3個小功率二極

12、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，可以省去充電指示燈繼電器，其線路連接關(guān)系如圖所示。 3只小功率管二極管與三只大功率負(fù)二極管也組成三相全波橋式整流電路專門為發(fā)電機(jī)磁場供電。,11管交流發(fā)電機(jī)由6個三相橋式整流二極管，3個磁場二極管和2個中性點二極管組成，如圖所示。 11管交流發(fā)電機(jī)兼有8管與9管交流發(fā)電機(jī)的特點和作用。,按磁場繞組搭鐵形式兩分類,1）內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機(jī) 磁場繞組（勵磁線圈）的一端（負(fù)極）直接搭鐵（和殼體相聯(lián)）； 2）外搭鐵型交流發(fā)電機(jī) 磁場繞組的兩只電刷都和殼體絕緣。外搭鐵型發(fā)電機(jī)的磁場繞組負(fù)極（負(fù)電刷）接調(diào)節(jié)器，通過后再搭鐵。,探究感應(yīng)電動勢大小與

13、磁通量變化的關(guān)系,提出問題,既然閉合電路的磁通量發(fā)生改變就能產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，那么感應(yīng)電動勢大小與磁通量的變化是否有關(guān)呢？,猜想或假設(shè),感應(yīng)電動勢E的大小與磁通量的變化量有關(guān)。 也與完成磁通量變化所用的時間t有關(guān)。,也就是與磁通量變化的快慢有關(guān)（而磁通量變化的快慢可以用磁通量的變化率表示/ t ）,1、內(nèi)容：電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量變化率/ t成正比,二、法拉第電磁感應(yīng)定律：,2、數(shù)學(xué)表達(dá)式,（單位 為 伏、韋伯、秒 則 k=1）,二、法拉第電磁感應(yīng)定律：,若線圈有n匝，則相當(dāng)于有n個電源串聯(lián)，總電動勢為：,注意：（1）公式中的計算方法， （2）電動勢 E 為 平均值 （3

14、）感應(yīng)電流的方向另行判斷。,5、單匝矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場。若線圈所圍面積里磁通量隨時間變化的規(guī)律如圖所示，則：( ),A、線圈中0時刻感應(yīng)電動勢最大 B、線圈中D時刻感應(yīng)電動勢為零 C、線圈中D時刻感應(yīng)電動勢最大 D、線圈中0到D時間內(nèi)平均 感應(yīng)電動勢為0.4V,ABD,三、導(dǎo)體作切割磁感線運動 電動勢E大小,如圖所示閉合線圈一部分導(dǎo)體ab處于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度是B，ab以速度v勻速切割磁感線，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢,回路在時間t內(nèi)增大的面積為：,S=L(vt),產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：,穿過回路的磁通量的變化為：,=BS,=BLvt,（V是相對于磁場的速度）,若導(dǎo)體斜切磁

15、感線,（為v與B夾角）,（若導(dǎo)線運動方向與導(dǎo)線本身垂直，但跟磁感強度方向有夾角）,說明：,1、導(dǎo)線的長度L應(yīng)為有效長度,2、V方向和B平行時，=0 E=0,3、速度V為平均值，E就為平均值. 速度V為瞬時值，E就為瞬時值.,2.3 交流發(fā)電機(jī)的工作原理,交流發(fā)電機(jī)的發(fā)電原理 整流原理和過程 交流發(fā)電機(jī)的勵磁方式 不同形式交流發(fā)電機(jī)的電路連接方式和原理,2.3 交流發(fā)電機(jī)的工作原理,一、交流發(fā)電原理,1.在發(fā)電機(jī)內(nèi)部有一個由發(fā)動機(jī)帶動轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)磁場） 2.磁場外有一個定子繞組, 繞組有3組線圈(3相繞組)，3相繞組彼此相隔120度 3.當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)的磁場使固定的電樞繞組切割磁力線（或者說使

16、電樞繞組中通過的磁通量發(fā)生變化）而產(chǎn)生電動勢。,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，形成一個旋轉(zhuǎn)磁場，使靜止的電樞因切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢； 由于磁極鐵心的特殊設(shè)計，使磁極磁場近似于正弦規(guī)律分布，從而使三相電樞繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢按正弦規(guī)律變化：,定子3相繞組感生電動勢的大小為：,其中：E m -每相電動勢的最大值 -電角速度 E-每相電動勢的有效值,eA=Emsint=2Esint eB=Emsin(t120)=2Esin(t-120) eC=Emsin(t240)=2Esin(t-240),2.3.1 發(fā)電原理,當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，定子繞組與磁力線之間產(chǎn)生相對運動，在三相繞組中產(chǎn)生頻率相同、幅值相等、相位相差120

17、度電角度的三相正弦交流電動勢。 每相電動勢的有效值為 式中 每相電動勢的有效值（）； k繞組系數(shù)，采用整距集中繞組時 ， k 1； f感應(yīng)電動勢的頻率（Hz） （p為磁極對數(shù)，n為轉(zhuǎn)速）； N每相繞組的匝數(shù)（匝）； 每極磁通（Wb）。,交流電動勢波形,交流電動勢的幅值是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的函數(shù)。 因此，當(dāng)轉(zhuǎn)速n變化時，三相電動勢的波形為變頻率、變幅值的交流波形。,2.3.2 整流原理,交流發(fā)電機(jī)定子繞組產(chǎn)生的交流電，通過硅整流二極管組成的整流電路轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姟?二極管具有單向?qū)щ娦?，?dāng)二極管加上正向電壓時，二極管導(dǎo)通，呈現(xiàn)低阻狀態(tài)； 當(dāng)二極管加上反向電壓時，二極管截止，呈現(xiàn)高阻狀態(tài)。 利用二極管的單向

18、導(dǎo)電性，即可把交流電轉(zhuǎn)變成直流電。,2.整流原理,二極管的導(dǎo)通原則,當(dāng)三只二極管負(fù)極端相連時，正極端電位最高者導(dǎo)通； 當(dāng)三只二極管正極端相連時，負(fù)極端電位最低者導(dǎo)通。,二極管VD1、VD3、VD5為正極管子，其正極分別接在發(fā)電機(jī)三相繞組的首端，負(fù)極連接在一起，在某一瞬間，正極電位最高者導(dǎo)通；二極管VD2、VD4、VD6為負(fù)極管子，其負(fù)極分別接在發(fā)電機(jī)三相繞組的首端，正極連接在一起，某一瞬間負(fù)極電位最低者導(dǎo)通。,（1）二極管的整流原理 交流發(fā)電機(jī)通過六只二極管組成的三相橋式整流電路將電樞繞組產(chǎn)生的三相交流電動勢轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娏鬏敵觯涔ぷ髟砣缦聢D：,（1）t0時，uA0，uB為負(fù)值，uC為正值，

19、二極管VD5、VD4獲得正向電壓而導(dǎo)通，電流由C相流出VD5RLVD4B相C相，形成電流回路；,（2）t1t2時間內(nèi)，A相電壓最高，B相電壓最低，VD1、VD4管獲得正向電壓而導(dǎo)通，形成電流回路；這樣電流從A相繞組出發(fā)，經(jīng)VD1，負(fù)載電阻RL, VD4，回到B相繞組組成回路，A、B相之間的線電壓加在負(fù)載RL上,（3）t2t3時間內(nèi)，A相電壓最高，C相電壓最低，VD1、VD6管獲得正向電壓而導(dǎo)通，形成電流回路；,（4）t3t4時間內(nèi)，B相電壓最高，C相電壓最低，VD3、VD6管獲得正向電壓而導(dǎo)通，形成電流回路；依此循環(huán)導(dǎo)通,思考與練習(xí)2,1.交流發(fā)電機(jī)的主要組成部分及其作用。 2.交流發(fā)電機(jī)三相

20、繞組的繞法應(yīng)遵循哪些規(guī)則？ 3.何謂交流發(fā)電機(jī)的輸出特性、空載特性和外特性？ 4.試分析交流發(fā)電機(jī)三相橋式電路和整流電路的整流過程。,2.3.4 帶中性點輸出的交流發(fā)電機(jī)整流原理,在星形接法的交流發(fā)電機(jī)中，將三相繞組的中性點用導(dǎo)線引出，稱為中性點抽頭。其接線柱的標(biāo)記為“N” 。由于是通過三個搭鐵的負(fù)極管子整流后得到的直流電壓，即三相半波整流電壓， “N”接柱對地電壓即為中性點電壓的平均值，數(shù)值上是發(fā)電機(jī)端電壓（平均值）的一半。即：,中性點作用,帶有中性點接線柱的發(fā)電機(jī)可用中性點電壓來控制各種用途的繼電器。 有的發(fā)電機(jī)沒有中性點接線柱，但是也把中性點電壓充分的利用了（如夏利、桑塔納發(fā)電機(jī)），這些

21、發(fā)電機(jī)在中性點處接上兩只整流二極管，和三相繞組的六只整流二極管一道輸出，可提高發(fā)電機(jī)功率。,中性點整流輸出的基本電路,當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速升高到超過2000rmin時，交流分量的最高瞬時值有可能超過發(fā)電機(jī)的直流輸出電壓UB（14V），最低瞬時值則可能低于搭鐵電壓（0V）。交流分量中高于發(fā)電機(jī)直流輸出電壓UB和低于0V時便有可能對外輸出。,發(fā)電機(jī)高速運轉(zhuǎn)時： 1）當(dāng)中性點電壓的瞬時值高于輸出電壓(14V)時，從中性點輸出電流，如圖211a所示。 其輸出電路為：定子繞組中性點二極管VD7負(fù)載和蓄電池負(fù)極管定子繞組。 2）當(dāng)中性點電壓瞬時值低于負(fù)極電位時， 流過中性點二極管VD8的電流如圖211b所示。 其

22、輸出電路為：定子繞組正極管B接線柱 負(fù)載和蓄電池中性點二極管VD8定子繞組。,勵磁方式,除了永磁式交流發(fā)電機(jī)不需要勵磁以外，其他形式的交流發(fā)電機(jī)都需要勵磁，因為它們的磁場都是電磁場，也就是說必須給磁場繞組通電才會有磁場產(chǎn)生。 將電源引入到磁場繞組使之產(chǎn)生磁場稱為勵磁，交流發(fā)電機(jī)勵磁方式有自勵和他勵兩種。,2.3.3 勵磁方式,交流發(fā)電機(jī)的勵磁方式是先他勵、后自勵。 當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速較低，其電壓低于蓄電池電壓時，由蓄電池向發(fā)電機(jī)磁場繞組供電輸出，為他勵； 當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速升高、其電壓高于蓄電池電壓時，發(fā)電機(jī)向自身的磁場繞組供電，為自勵方式。,2.3.5 帶勵磁二極管的交流發(fā)電機(jī),為進(jìn)一步提高發(fā)電機(jī)的電流

23、輸出，增加發(fā)電機(jī)的輸出功率，在交流發(fā)電機(jī)中增加3只正整流管作為勵磁二極管 。功用是向激磁電路提供激磁電流和使充電指示燈熄滅。,將充電指示燈連接在發(fā)電機(jī)的B、D兩端。當(dāng)接通點火開關(guān)而未啟動時，調(diào)節(jié)器（D、F兩端子之間）處于通路狀態(tài)，充電指示燈亮。 路徑：蓄電池+點火開關(guān)充電指示燈調(diào)節(jié)器磁場繞組搭鐵蓄電池-。充電指示燈亮； 當(dāng)發(fā)動機(jī)啟動后，發(fā)電機(jī)正常工作時，發(fā)電機(jī)的B、D端電位升高且一致，使充電指示燈兩端的電壓降為0，充電指示燈滅,在發(fā)動機(jī)起動期間，發(fā)電機(jī)電壓(為0)UD+蓄電池電壓時，整流二極管截止，發(fā)電機(jī)不能對外輸出，由蓄電池供給磁場電流。路徑：蓄電池+點火開關(guān)充電指示燈調(diào)節(jié)器磁場繞組搭鐵蓄電

24、池-。充電指示燈亮,當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高到怠速及其以上時，發(fā)電機(jī)應(yīng)能正常發(fā)電并對外輸出，此時，發(fā)電機(jī)電壓蓄電池電壓，發(fā)電機(jī)自勵。UB=UD+，充電指示燈兩端壓降為零，燈熄滅,若沒有熄滅,說明發(fā)電機(jī)有故障或充電指示燈電路有搭鐵.,發(fā)電機(jī)工作時，充電指示燈由蓄電池端電壓與磁場二極管輸出端L的電壓UL的差值控制。隨著發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速升高，UL增高，指示燈亮度減弱。當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓達(dá)到蓄電池充電電壓時，發(fā)電機(jī)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(jī)已經(jīng)正常工作。當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速降低或發(fā)電機(jī)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)斷點火開關(guān)，還可以監(jiān)視發(fā)電機(jī)的

25、工作情況，同時又省去了繼電器。,但發(fā)動機(jī)起動后，隨著發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速提高，發(fā)電機(jī)的端電壓也不斷升高，。當(dāng)發(fā)電機(jī)的輸出電壓與蓄電池電壓相等時，發(fā)電機(jī)“B”端和“”端的電位相等，此時，充電指示燈由于兩端電位差為零而熄滅。指示發(fā)電機(jī)已經(jīng)正常工作，勵磁電流由發(fā)電機(jī)自己供給。 發(fā)電機(jī)中三相繞阻所產(chǎn)生的三相交流電動勢經(jīng)六只二極管整流后，輸出直流電，向負(fù)載供電，并向蓄電池充電。 當(dāng)發(fā)電機(jī)高速運轉(zhuǎn)、充電系統(tǒng)發(fā)生故障而導(dǎo)致發(fā)電機(jī)不發(fā)電時，“”端無電壓輸出，所以充電指示燈由于兩端電位差增大而發(fā)亮，警告駕駛員及時排除故障。九管交流發(fā)電機(jī)在停車后，蓄電池向充電指示燈繼續(xù)提供電流，則充電指示燈會一直亮，提醒駕駛員斷開點火開關(guān)

26、。,接線端子D+同時接充電指示燈。發(fā)動機(jī)啟動時，點火開關(guān)閉合，發(fā)電機(jī)為他勵方式工作，勵磁電流經(jīng)電壓調(diào)節(jié)器到磁場繞組，充電指示燈點亮；發(fā)動機(jī)正常運轉(zhuǎn)時，接線端子D+輸出14v電壓，充電指示燈熄滅。 若發(fā)電機(jī)不工作或者工作不良，充電指示燈經(jīng)電壓調(diào)節(jié)器、磁場繞組形成閉合回路，充電指示燈亮，表明發(fā)電機(jī)存在故障。,帶勵磁二極管和中性點整流輸出的交流發(fā)電機(jī)的電路示例,發(fā)電機(jī)的性能指標(biāo),一、額定電壓 二、空載轉(zhuǎn)速 三、額定電流 四、額定轉(zhuǎn)速,2.4 交流發(fā)電機(jī)的工作特性,交流發(fā)電機(jī)的工作特點是轉(zhuǎn)速變化范圍大，對于一般汽油發(fā)動機(jī)來說，其轉(zhuǎn)速變化約為1：8，柴油機(jī)約為1：5，因此分析汽車用交流發(fā)電機(jī)的特性必須以

27、轉(zhuǎn)速的變化為基礎(chǔ)。 交流發(fā)電機(jī)的特性有輸出特性、空載特性和外特性，其中以輸出特性最為重要。,1.空載特性,空載特性足指發(fā)電機(jī)空載時，發(fā)電機(jī)端電壓u與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速n之間的關(guān)系。 即：負(fù)載電流 0時， 曲線。,圖1-28交流發(fā)電機(jī)空載特性,從曲線的上升速率和達(dá)到蓄電池電壓的轉(zhuǎn)速高低可判斷發(fā)電機(jī)的性能是否良好。,2.4.2 輸出特性,當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓一定時，輸出電流I與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速n之間的關(guān)系，即U為常數(shù)時，的函數(shù)關(guān)系，稱為發(fā)電機(jī)的輸出特性 。 發(fā)電機(jī)達(dá)到額定功率時的轉(zhuǎn)速稱為額定轉(zhuǎn)速n2，是判斷發(fā)電機(jī)的性能的重要指標(biāo)。,由特性曲線I=f（n）可以看出,（1）空載轉(zhuǎn)速n1 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速小于一定值n1時，對外

28、輸出電流為零。當(dāng)發(fā)電機(jī)達(dá)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?？蛰d轉(zhuǎn)速常用來作為測試發(fā)電機(jī)性能的參數(shù)之一。,由特性曲線I=f（n）可以看出,（2）最大電流Imax 發(fā)電機(jī)輸出電流能力隨轉(zhuǎn)速的升高而增大，但曲越來越平坦，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)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(jī)具有限制最大輸出電流Imax的作用。由此可見，交流發(fā)電機(jī)自身具有限制輸出電流防止過載的能力，又稱為自我保護(hù)能力。,交流發(fā)電機(jī)自我限流的原理,交流發(fā)電機(jī)定子繞組具有一定的阻抗Z，它由繞組的電阻r及感抗XL兩部分組成， XL2fL 感抗的單位是歐。 交流電的頻率f(Hz)和線圈的電感L(H

29、),由于XL 與n成正比，故發(fā)電機(jī)定子繞組的阻抗Z隨發(fā)電機(jī)的車速升高而增加。高速時，由于R與XL相比可忽略不計， 故阻抗Z約等于XL，定子阻抗Z與轉(zhuǎn)速n成正比，其值較大，產(chǎn)生較大的內(nèi)壓降。 定子電流增加時，由于電樞反應(yīng)的增強，也會使感應(yīng)電動勢下降。 兩者共同作用的結(jié)果，當(dāng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速升高且負(fù)載電流達(dá)到最大值時，輸出電流幾乎不隨負(fù)載電阻的減小或轉(zhuǎn)速的增加而增大。,交流發(fā)電機(jī)自我限流的原理,（1）發(fā)電機(jī)的電樞反應(yīng)增強 電樞反應(yīng)指電樞電流產(chǎn)生的磁場對磁極磁場的影響。 當(dāng)發(fā)電機(jī)有輸出電流時，電樞電流產(chǎn)生的磁場會造成磁極磁場的削弱和扭斜，從而引起電樞繞組電動勢下降。 隨著發(fā)電機(jī)的輸出電流的增大，電樞反應(yīng)

30、的影響也隨之增大，發(fā)電機(jī)電動勢下降也越多。,交流發(fā)電機(jī)自我限流的原理結(jié)論,結(jié)論 發(fā)電機(jī)電壓（輸出）一定時，發(fā)電機(jī)電流存在最大值。（無論轉(zhuǎn)速多高） 即發(fā)電機(jī)功率存在最大值。 限制發(fā)電機(jī)輸出功率，只要限制發(fā)電機(jī)輸出電壓即可。 限制輸出電壓后，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速增加，不會出現(xiàn)由于電流過高，燒壞發(fā)電機(jī)的情況。 如果發(fā)電機(jī)電壓過高通常損壞用電設(shè)備。,2.4.3 外特性,當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速一定時，發(fā)電機(jī)端電壓U與輸出電流I之間的關(guān)系，稱為發(fā)電機(jī)外特性。 外特性曲線表明，在一定的轉(zhuǎn)速下，輸出電流增加時，發(fā)電機(jī)端電壓有較大幅度的下降，因此，要使輸出電壓穩(wěn)定，必須配備電壓調(diào)節(jié)器。另外，在發(fā)電機(jī)高速運轉(zhuǎn)時，如果突然失去負(fù)載，端

31、電壓會急劇升高，電氣設(shè)備中的電子元件將有擊穿的危險。,2.5 電壓調(diào)節(jié)器,汽車在行駛過程中，由于發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速隨時都在變化，交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速也之變化，因此發(fā)電機(jī)輸出電壓必然隨轉(zhuǎn)速變化而變化。 交流發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器把交流發(fā)電機(jī)的電壓控制在一定的規(guī)定范圍內(nèi)，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時，自動調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)輸出電壓并使電壓保持恒定, 防止輸出電壓過高而損壞用電設(shè)備和避免蓄電池過量充電。,2.5.2 電壓調(diào)節(jié)器的基本原理,每相繞組電動勢的有效值 其中 故 令 則,式中 E 每相電動勢的有效值（）； k繞組系數(shù)，采用整距集中繞組時 ， k 1； f感應(yīng)電動勢的頻率（Hz） （p為磁極對數(shù)，n為轉(zhuǎn)速）； N每相繞組的

32、匝數(shù)（匝）； 每極磁通（Wb）。,2調(diào)節(jié)器的基本原理,（1）調(diào)節(jié)器的工作方式,這里Ce為發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)常數(shù)，n為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，為轉(zhuǎn)子的磁極磁通，也就是說發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和磁極磁通成正比。 當(dāng)轉(zhuǎn)速升高時，E增大，輸出端電壓UB升高，當(dāng)轉(zhuǎn)速升高到一定值時（空載轉(zhuǎn)速以上），輸出端電壓達(dá)到極限，要想使發(fā)電機(jī)的輸出電壓UB不再隨轉(zhuǎn)速的升高而上升，只能通過減小磁通來實現(xiàn)。又磁極磁通與勵磁電流If成正比，減小磁通也就是減小勵磁電流If。,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，調(diào)節(jié)器通過減小發(fā)電機(jī)的勵磁電流If來減小磁通，使發(fā)電機(jī)的輸出電壓UB保持不變。 通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵磁電流

33、實現(xiàn)發(fā)電機(jī)的輸出電壓的穩(wěn)定。,發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)節(jié)器串聯(lián)在發(fā)電機(jī)的勵磁電路中。當(dāng)發(fā)電機(jī)工作在某一轉(zhuǎn)速下其電壓達(dá)到設(shè)定的上限值U2時，調(diào)節(jié)器起作用，降低或切斷磁場繞組的勵磁電流If，磁極的磁通量迅速減小而使發(fā)電機(jī)電壓下降；當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓下降至設(shè)定的下限值U1時，調(diào)節(jié)器又動作，使If電流增大，磁通量加強，發(fā)電機(jī)的電壓有上升；當(dāng)發(fā)電機(jī)的電壓上升至U2時又重復(fù)上述過程。于是發(fā)電機(jī)的電壓在設(shè)定的范圍內(nèi)波動，得到一個穩(wěn)定的平均電壓Ue。,2.5 電壓調(diào)節(jié)器,2.5.1 電壓調(diào)節(jié)器的作用和類型 交流發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的作用 通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵磁電流實現(xiàn)發(fā)電機(jī)的輸出電壓的穩(wěn)定。 電壓調(diào)節(jié)器的類型 按照結(jié)構(gòu)特點和工作原

34、理，交流發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器可分為電磁振動式（觸點式）和電子式兩大類。 觸點式：單觸點和雙觸點 電子式：晶體管式和集成電路式,觸點式電壓調(diào)節(jié)器通過觸點開閉，來改變磁場電流If大??；晶體管調(diào)節(jié)器、集成電路調(diào)節(jié)器等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If大小。,單級觸點式電壓調(diào)節(jié)器,單觸點式調(diào)節(jié)器,雙觸點式電壓調(diào)節(jié)器,在單觸點基礎(chǔ)上增加一個常開觸點K2，與發(fā)電機(jī)磁場繞組并聯(lián)。當(dāng)K2閉合時，磁場繞組被短路而無勵磁電流通過，相當(dāng)于串入了一個無窮大的電阻。,工作過程,常閉觸點K1在發(fā)電機(jī)低速范圍起作用，通過其不斷的開閉，使發(fā)電機(jī)電壓在一定的范圍內(nèi)波動。當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速超出K1的工作范

35、圍時， K1失去調(diào)節(jié)作用，發(fā)電機(jī)的電壓將會高于原限定值，使調(diào)節(jié)器電磁線圈的電流增大，電磁線圈的磁力增強，將觸點銜鐵繼續(xù)下吸直到K2閉合。 K2閉合后，發(fā)電機(jī)磁極繞組失去勵磁電流而使發(fā)電機(jī)電壓迅速下降，調(diào)節(jié)器電磁線圈的磁力減弱，觸點K2在彈簧力的作用下又?jǐn)嚅_，發(fā)電機(jī)又有勵磁電流，其電壓有上升，直到K2又被吸合，如此反復(fù)， K2不斷地震動，使發(fā)電機(jī)電壓在稍高的范圍內(nèi)波動。,2.5.3 雙級電磁振動式電壓調(diào)節(jié)器,雙級電磁振動式電壓調(diào)節(jié)器的工作原理 （1） 調(diào)節(jié)器不工作時，低速觸點K1閉合，高速觸點K2處于開啟狀態(tài)。,雙級電磁振動式電壓調(diào)節(jié)器的工作原理,（2）發(fā)電機(jī)低速運轉(zhuǎn)時，低速觸點K1閉合，勵磁電

36、流由蓄電池供給。隨著發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的增加，輸出電壓增加，當(dāng)輸出電壓大于蓄電池電動勢時，發(fā)電機(jī)進(jìn)入自勵階段。 當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速低于n1時，電壓調(diào)節(jié)器還未起調(diào)節(jié)作用，發(fā)電機(jī)電壓將隨其轉(zhuǎn)速的上升而升高。,（3）當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速升到n1，發(fā)電機(jī)電壓稍高于第一級調(diào)節(jié)電壓U1時，流經(jīng)電磁鐵線圈L的電流產(chǎn)生電磁吸力，克服彈簧拉力使K1打開，電阻R1串入勵磁回路，勵磁電流減小，發(fā)電機(jī)輸出電壓下降，鐵心吸力減小，K1復(fù)位，輸出電壓又上升。當(dāng)升至略高于調(diào)節(jié)電壓U1時，K1又打開，如此往復(fù)，使發(fā)動機(jī)輸出電壓的平均值維持在U1不變。 當(dāng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速在n1 -n2范圍內(nèi)時，電磁線圈的吸力可使觸點K1斷開，但還不能使K2閉合。此時K

37、1 工作，將發(fā)電機(jī)的電壓穩(wěn)定在Ue1,當(dāng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速在n2 n3范圍內(nèi)時， K1打開后已不能使發(fā)電機(jī)的電壓下降， K1失去調(diào)節(jié)作用，但是電磁線圈的吸力還不足以使K2閉合，K1一直打開， R1一直串入勵磁回路中。此時發(fā)電機(jī)的電壓和勵磁電流將隨其轉(zhuǎn)速的上升而增加，活動觸點處于中間位置，這是一段K1 和K2均不起作用的失控區(qū)。,（4）當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高，高于n3時，電磁線圈L的電磁吸力使高速觸點K2閉合，將勵磁繞組短路，勵磁電流減小到零，發(fā)電機(jī)電壓隨之迅速下降，電磁線圈的吸力減小，K2分開，活動觸點處于中間位置，勵磁回路又串入R1，發(fā)電機(jī)端電壓又隨之上升。 當(dāng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速高于n3時，電磁線圈的磁力

38、可將K2閉合，此時K2工作，將發(fā)電機(jī)的電壓穩(wěn)定在Ue2,在電路中增設(shè)一加速電阻以加速退磁，使加在電磁線圈上的電壓Ux成為發(fā)電機(jī)的端電壓減去加速電阻上的電壓降（Ux=U-Ijs*Rjs）。 這樣在觸點閉合時，Ijs就是通過電磁線圈的電流Ik，電磁線圈的電阻較大，電流Ix很小，因此加速電阻電壓降Ijs*Rjs很小，此時電磁線圈上的電壓近似于發(fā)電機(jī)端電壓U； 觸點斷開時，磁場繞組的勵磁電流If也通過Rjs，由于磁場繞組的自感作用而使If不能突變，在觸點斷開瞬間的If比Ik大的多，因此使加速電阻Rjs上的電壓降突然增大，加在電磁線圈上的電壓迅速下降，使電磁線圈迅速退磁，觸點迅速閉合，從而加快了觸點的振

39、動頻率。,（3）溫度變化對調(diào)節(jié)電壓的影響問題,當(dāng)溫度升高時，電磁線圈的電阻會隨之增大。在相同的電壓下其磁化電流減小，磁力減弱，因此需要比溫度低時要高的電壓才能吸動觸點。即調(diào)節(jié)電壓 將會隨溫度的上升而升高 解決溫度變化時對 的影響的方法： 采用溫度補償電阻 （圖132） 利用磁分路 （圖132）,采用溫度補償電阻,即用電阻溫度系數(shù)僅為銅絲1/800的康銅絲構(gòu)成電磁線圈的一部分或制成電阻Rt串接到電磁線圈電路中，以使電磁線圈總電阻受溫度的影響減小。 Rt用鎳格合金線制成，其電阻基本上不隨溫度變化，當(dāng)它串入電磁線圈電路中時，可使整個電磁線圈電路中的電阻值隨溫度變化相應(yīng)減小，使調(diào)壓值不隨溫度的升高而升

40、高，起溫度補償?shù)淖饔谩?六、電子調(diào)節(jié)器,1電子調(diào)節(jié)器的基本原理 （1）電壓調(diào)節(jié)的工作原理 電子調(diào)節(jié)器都是利用三極管的開關(guān)特性，通過三極管導(dǎo)通和截止相對時間的變化來調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵磁電流。 電壓調(diào)節(jié)的基本電路如圖1-41所示。,2.5.4 電子式電壓調(diào)節(jié)器,電磁振動式電壓調(diào)節(jié)器存在體積大、觸電易燒蝕、機(jī)械慣性和磁慣性大、調(diào)節(jié)后的電壓波動幅度大等缺點，已逐步被電子電壓調(diào)節(jié)器取代。 電子電壓調(diào)節(jié)器可分為： 晶體管調(diào)節(jié)器 集成電路調(diào)節(jié)器,圖10-2 外搭鐵型電子電壓調(diào)節(jié)器的基本電路,（一）調(diào)節(jié)器基本電路 外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的基本電路如圖1-2所示，有信號監(jiān)測電路、信號放大與控制電路、功率放大電路和保護(hù)電

41、路四部分組成。 電阻R1和R2、穩(wěn)壓管VS構(gòu)成信號監(jiān)測電路，電阻R1 、R2串聯(lián)在交流發(fā)電機(jī)輸出端子“B”和搭鐵端子“E”之間,構(gòu)成分壓器，直接監(jiān)測發(fā)電機(jī)輸出電壓U的變化。R1上的分壓： 由此可見，發(fā)電機(jī)電壓U升高時，分壓電阻R1上的分壓值UR1升高，反之，當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓U下降時，分壓值UR1下降。,穩(wěn)壓二極管VS一端連接三極管VT1的基極，另一端接在分壓電阻R1、R2之間，VS與三極管VT1的發(fā)射極串聯(lián)后再與分壓電阻R1并聯(lián)，從而監(jiān)測發(fā)電機(jī)電壓的變化，并控制三極管VT1的導(dǎo)通與截止。 電阻R1和R2構(gòu)成分壓器，將發(fā)電機(jī)的電壓按一定比例加于穩(wěn)壓管VS； VS在發(fā)電機(jī)電壓的控制下導(dǎo)通或截止。,三極

42、管VT1為小功率晶體管，起放大作用， VT1的導(dǎo)通和截止由VS控制。 其作用是將電壓監(jiān)測電路輸入的信號進(jìn)行放大處理后，控制功率三極管VT2導(dǎo)通與截止。電阻既是三極管VT1的負(fù)載電阻，又是功率三極管VT2的偏流電阻。三極管VT1為小功率三極管，接在大功率三極管VT2的前一級，起功率放大作用，也稱為前級放大電路。,功率三極管VT2通常采用達(dá)林頓三極管構(gòu)成功率放大電路，VT2為型大功率三極管，串聯(lián)在勵磁繞組與搭鐵端之間，這是外搭鐵型調(diào)節(jié)器的顯著特點。 VT2用于控制勵磁電流 勵磁繞組的電阻是VT2的負(fù)載電阻。VT2導(dǎo)通時，勵磁電路接通，有勵磁電流；VT2截止時，勵磁電流被切斷。 因此，通過控制三極管

43、的導(dǎo)通與截止，就可以改變勵磁電流使發(fā)電機(jī)輸出電壓穩(wěn)定。,（二）電子電壓調(diào)節(jié)器工作原理 1接通點火開關(guān)SW ，發(fā)電機(jī)電壓U低于蓄電池電壓時，蓄電池電壓經(jīng)過點火開關(guān)SW加在分壓電阻R1 、R2兩端。由于發(fā)電機(jī)電壓低于調(diào)節(jié)電壓上限值，穩(wěn)壓管VS處于截止?fàn)顟B(tài)，VT1基極無電流流過，也處于截止?fàn)顟B(tài)。 此時，蓄電池經(jīng)點火開關(guān)、電阻向三極管 VT2提供基極電流，VT2導(dǎo)通并接通勵磁電流，其電路為： 蓄電池正極電流表點火開關(guān)熔斷器發(fā)電機(jī)端子發(fā)電機(jī)磁場繞組發(fā)電機(jī)磁場端子調(diào)節(jié)器磁場端子三極管調(diào)節(jié)器搭鐵端子發(fā)電機(jī)搭鐵端子發(fā)電機(jī)負(fù)極管蓄電池負(fù)極 此時，隨著發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動，其電壓也將隨之上升。,2當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓上升到高于蓄電

44、池電壓但還低于調(diào)節(jié)電壓上限U2時，發(fā)電機(jī)處于自勵狀態(tài)。（勵磁電流由發(fā)電機(jī)自己提供） 當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓高于蓄電池電壓但還低于調(diào)節(jié)電壓上限時U2時，VS與VT1仍截止，VT2保持導(dǎo)通。此時勵磁電路為： 發(fā)電機(jī)定子繞組正極管發(fā)電機(jī)輸出端子“B”點火開關(guān)SW 熔斷器 F3 發(fā)電機(jī)端子“F1” 發(fā)電機(jī)勵磁繞組 RF發(fā)電機(jī)端子“F2” 調(diào)節(jié)器磁場端子“F” 三極管VT2 調(diào)節(jié)器搭鐵端子“E” 發(fā)電機(jī)搭鐵端子“E” 發(fā)電機(jī)負(fù)極管 發(fā)電機(jī)定子繞組,3當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓隨轉(zhuǎn)速升高到調(diào)節(jié)電壓上限時U2，VS，VT1導(dǎo)通，VT2失去正向偏壓而截止，勵磁電流切斷，發(fā)電機(jī)電壓下降， 當(dāng)降到R1上的分壓不足以維持VS導(dǎo)通時， VS

45、又截止，又使VT2導(dǎo)通，發(fā)電機(jī)勵磁回路又通路。如此反復(fù)勵磁電流接通，發(fā)電機(jī)電壓又重新升高。當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓再次升高到調(diào)節(jié)電壓上限U2時，調(diào)節(jié)器重復(fù)工作過程，將發(fā)電機(jī)電壓控制在某一平均值不變。,續(xù)流二極管VD,當(dāng)由VT2導(dǎo)通轉(zhuǎn)為截止的瞬間，勵磁繞組產(chǎn)生的自感電動勢經(jīng)二極管VD構(gòu)成放電回路，防止三極管VT2擊穿損壞。由于放電電流流經(jīng)VD, 所以 VD稱為續(xù)流二極管。 續(xù)流二極管VD構(gòu)成保護(hù)電路，其功用是防止勵磁繞組產(chǎn)生的自感電動勢擊穿三極管而造成損壞。,三極管VT1的開關(guān)頻率過高，其集電極耗散功率過大，使三極管容易過熱而燒壞 R2并聯(lián)電容C1 利用電容的充放電時間，使穩(wěn)壓管VS1、VT1的導(dǎo)通和截止變

46、得遲緩（即降低其開關(guān)頻率，減小VT1 的開關(guān)次數(shù),基本電路的不足及改善措施,加C2、R4正反饋電路，用以加快晶體管V3導(dǎo)通和截止的變化過程,減小了晶體管的功率消耗 C1和C2、R4正反饋電路減小了晶體管的功率消耗，使晶體管不易過熱燒壞,汽車電源如果產(chǎn)生反向瞬變電壓，容易造成調(diào)節(jié)器電子元件損壞。 加 VD3 加 VD3后，反向瞬變電壓通過加VD3形成通路，輸入的反向電壓只是加VD3的正向?qū)妷海瑥亩乐沽穗娫捶聪蛩沧冸妷簩φ{(diào)節(jié)器電子元件造成損壞,穩(wěn)壓管的導(dǎo)通電壓（反向擊穿電壓）會隨著溫度的上升而上升，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的調(diào)節(jié)電壓隨之增大。 加溫度系數(shù)為負(fù)的VD2 ，用作溫度補償，以使發(fā)電機(jī)的調(diào)節(jié)電壓不

47、隨溫度而變,V1飽和導(dǎo)通時，實際的導(dǎo)通電壓不為0，這有可能導(dǎo)致V2不能可靠截止。 加 VD5 加 VD5，由于其分壓作用，使得V1飽和導(dǎo)通時， V2能可靠截止, V3 需要通過較大的勵磁電流，加V2用于電流放大，以使V3可通過的電流增大，以提高發(fā)電機(jī)的輸出功率。,2.5.4 晶體管電壓調(diào)節(jié)器,VT2、VT3接成復(fù)合管，目的是提高放大倍數(shù)，其作用與前述基本電路中的VT2相同； VT1、VD3、R5的作用與前述基本電路相同； R6、R7、R8是偏流電阻； R4是正反饋電阻，起提高三極管開關(guān)速度，提高三極管壽命的作用； R1、R2、R3組成分壓器，R3是調(diào)整電阻。 C1、C1是降頻電容，起降低三極管

48、開關(guān)頻率，提高三極管壽命的作用； VD1是VS1的溫度補償管; VD2是分壓二極管，防止VT2、VT3的誤導(dǎo)通； VS2起過壓保護(hù)作用，限定發(fā)電機(jī)的輸出電壓不超出某定值，保護(hù)汽車上的用電設(shè)備不因瞬時過電壓二損壞。,2.5.5 集成電路調(diào)節(jié)器,由于集成電路具有體積小、可靠性高、成本低、適應(yīng)性強等優(yōu)點，因而被廣泛用于汽車電子工業(yè)上。 用集成電路開發(fā)的電壓調(diào)節(jié)器體積很小，可方便地安裝在發(fā)電機(jī)內(nèi)部與發(fā)電機(jī)組成一個整體，故裝有集成電路調(diào)節(jié)器的交流發(fā)電機(jī)又稱為整體式交流發(fā)電機(jī)。,集成電路調(diào)節(jié)器,集成電路調(diào)節(jié)器的工作原理與晶體管調(diào)節(jié)器的工作原理完全一樣，都通過穩(wěn)壓管感應(yīng)發(fā)電機(jī)的輸出電壓信號，利用三極管的開關(guān)

49、特性控制發(fā)電機(jī)的勵磁電流，使發(fā)電機(jī)的輸出電壓保持恒定。,集成電路調(diào)節(jié)器的電壓檢測方法,集成電路調(diào)節(jié)器的基本電路又可分為發(fā)電機(jī)電壓檢測法和蓄電池電壓檢測法 前者控制電路所取信號直接來自于發(fā)電機(jī)的輸出端，后者則來自于蓄電池端。,采用發(fā)電機(jī)電壓檢測法，可省去信號輸入線，缺點是當(dāng)發(fā)電機(jī)與蓄電池之間的連接線路上，因接觸不良而有較大的壓降時，可導(dǎo)致蓄電池的端電壓偏低引起蓄電池充電不足。因此，一般大功率發(fā)電機(jī)多采用蓄電池電壓檢測法。但采用蓄電池電壓檢測法后，若發(fā)電機(jī)的電壓輸出線或信號輸入線斷路時，由于無法檢測發(fā)電機(jī)的工作情況，會造成發(fā)電機(jī)失控。,發(fā)電機(jī)電壓檢測電路,發(fā)電機(jī)電壓檢測電路,分壓器R1、R2從發(fā)電機(jī)輸出端（D+ 端）得到電壓，穩(wěn)壓管VS上的電壓與發(fā)電機(jī)的輸出電壓成正比，所以該電路稱為發(fā)電機(jī)電壓檢測電路（檢測點在發(fā)電機(jī)上）。 發(fā)電機(jī)電壓檢測電路的優(yōu)點：發(fā)電機(jī)到檢測電路距離近，可不用導(dǎo)線連接，直接接在發(fā)電機(jī)輸出端，連接可靠，不致使檢測電路檢測不到信號。 發(fā)電機(jī)電壓檢測電路的缺點：當(dāng)發(fā)電機(jī)到蓄電池之間連接電阻大時，蓄電池充電電壓會偏低，使蓄電池充電不足,蓄電池電壓檢測電路,蓄電池電壓檢測電路,分壓器R1、R2從蓄電池輸出端得到電壓，穩(wěn)壓管VS上的電壓和蓄電池端電壓成正比，所以該電路稱為蓄電池電壓檢測電路（檢測點在蓄電池上）。 蓄電池電壓檢測電路優(yōu)點：直接檢測蓄電池端