因為汽車正常行駛時,,發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化范圍很大,,對發(fā)電機輸出電壓的大小肯定會有很大影響,,而電機調(diào)節(jié)器作為調(diào)節(jié)電壓使電壓保持一定范圍有著非常重要的作用,。汽車發(fā)電機調(diào)節(jié)器工作原理是什么,?汽車發(fā)電機調(diào)節(jié)器原理圖是怎么樣的呢,?汽車發(fā)電機調(diào)節(jié)器故障判斷方法又是什么,?下面一起來了解一下。
電壓調(diào)節(jié)器是協(xié)助發(fā)電機工作的重要部件,。因為汽車正常行駛時,,由于交流發(fā)電機的轉(zhuǎn)子是由發(fā)動機通過皮帶驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的,發(fā)動機的轉(zhuǎn)速從最低約800轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)到最高約6000轉(zhuǎn)/分鐘,發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化范圍很大,,對發(fā)電機輸出電壓的大小肯定會有很大影響,,引起發(fā)電機的輸出電壓發(fā)生較大變化,無法滿足汽車用電設(shè)備的工作要求,。為使發(fā)電機電壓在不同的轉(zhuǎn)速下均能保持一定,,且能隨發(fā)電機轉(zhuǎn)速的變化而自動調(diào)節(jié),使電壓值保持在某一特定范圍,,就必須裝置電壓調(diào)節(jié)器,,使其輸出電壓在發(fā)動機所有工況下基本保持恒定。
而電壓調(diào)節(jié)器的正常工作,,對保證整個汽車電氣系統(tǒng)的正常工作和對延長汽車電氣設(shè)備的使用壽命關(guān)系極大,。汽車發(fā)電機調(diào)節(jié)器輸出電壓(或充電電壓)對蓄電池的使用壽命有著很大的影響,其作用是保護蓄電池,,是蓄電池的充電保護裝置,,以免過度充電而影響壽命,。
對于12V的汽車電器系統(tǒng),,調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)發(fā)電機的輸出電壓范圍在13.8-14.4伏之間。
發(fā)電機的輸出電壓取決于發(fā)電機定子線圈的匝數(shù),、發(fā)電機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子線圈產(chǎn)生磁場的強度,,而我們只能調(diào)節(jié)的是轉(zhuǎn)子線圈產(chǎn)生磁場的強度,。電壓調(diào)節(jié)器通過控制轉(zhuǎn)子線圈的通電電流來控制磁場的強度。
汽車發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器原理圖
汽車發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器原理圖
從發(fā)電機調(diào)節(jié)器發(fā)展來看,,經(jīng)歷了觸點式,、電子式的微機控制式三種。觸點式利用機械觸點控制轉(zhuǎn)子線圈的接通和切斷,;電子式電壓調(diào)節(jié)器利用三極管或集成電路控制轉(zhuǎn)子線圈的接通和切斷,;而微機控制式由發(fā)動機控制單元或單獨的電源管理系統(tǒng)控制轉(zhuǎn)子線圈的接通和切斷。
提到電壓調(diào)節(jié)器,,必提外搭鐵型電壓調(diào)節(jié)器和內(nèi)搭鐵型電壓調(diào)節(jié)器,。內(nèi)搭鐵型電壓調(diào)節(jié)器控制轉(zhuǎn)子線圈的搭鐵點在發(fā)電機內(nèi)部;外搭鐵型電壓調(diào)節(jié)器控制轉(zhuǎn)子線圈的搭鐵點在發(fā)電機外部,。在這一定義時期,,發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器采用外置式設(shè)計,如此一來的實質(zhì)是:內(nèi)搭鐵型電壓調(diào)節(jié)器控制轉(zhuǎn)子線圈供電,;而外搭鐵型電壓調(diào)節(jié)器控制轉(zhuǎn)子線圈搭鐵。
汽車發(fā)電機外搭鐵電壓調(diào)節(jié)器的原理圖
汽車發(fā)電機外搭鐵電壓調(diào)節(jié)器的原理圖
外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的基本電路:基本電路是由三只電阻R1,、R2,、R3,兩只三極管VT1、VT3,,一只穩(wěn)壓二極管VS組成,。
電阻R1和R2組成一個分壓器,分壓器R1,、R2兩端的電壓為發(fā)電機電壓,。
VT3是大功率三極管(NPN型),和發(fā)電機的磁場繞組串聯(lián),,起開關(guān)作用,,用來接通與切斷發(fā)電機的勵磁電路;
VT1是小功率三極管(NPN型),,用來放大控制信號,;
穩(wěn)壓管VS是感受元件,串聯(lián)在VT1的基極電路中,,電阻R1和R2選擇與VS匹配:當發(fā)電機輸出電壓UB達到規(guī)定的調(diào)整值時(如桑塔納為14V時),,R2上電壓正好等于穩(wěn)壓管VS的反向擊穿電壓。
(1)當發(fā)電機電壓低于設(shè)定值時,,VS不能被反向擊穿,,三極管VT1沒有基極電流,所以VT1截止,;電阻R3為三極管VT3提供基極電流,,三極管VT3導通,控制轉(zhuǎn)子線圈的搭鐵端接通,,接通轉(zhuǎn)子線圈電流,。
(2)當發(fā)電機電壓達到設(shè)定值時,VS能被反向擊穿,,為三極管VT1提供基極電流,,所以VT1導通;VT1導通導致電阻R3直接搭鐵,,因為三極管VT3沒有了基極電流,,三極管VT3截止,控制轉(zhuǎn)子線圈的搭鐵端切斷,,切斷轉(zhuǎn)子線圈電流,。使發(fā)電機輸出電壓下降。
現(xiàn)在說電壓調(diào)節(jié)器,,很多地方提夏利汽車的電壓調(diào)節(jié)器,,并且很多時候?qū)⒋穗妷赫{(diào)節(jié)器稱為IC調(diào)節(jié)器,相對于傳統(tǒng)的分散部件,,此電壓調(diào)節(jié)器內(nèi)部應(yīng)有一個集成控制芯片,,即實現(xiàn)了對轉(zhuǎn)子線圈接通和切斷的控制,,還實現(xiàn)對儀表的充電指示燈的控制。夏利來自由日本,,這一控制思路為很多汽車的設(shè)計思路,。
電壓調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)原理圖
夏利電壓調(diào)節(jié)器電路圖
發(fā)電機電壓檢測電路的優(yōu)點:發(fā)電機到檢測電路距離近,可不用導線連接,,直接接在發(fā)電機輸出端,,連接可靠,不致使檢測電路檢測不到信號,。
發(fā)電機電壓檢測電路的缺點:當發(fā)電機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,。
該調(diào)節(jié)器有6個接線端子F,、P、E三個端子用螺釘直接和發(fā)電機連接,,B端用螺母固定在發(fā)電機的輸出端子“B”上,,IG、L兩個端子傭金屬線引到調(diào)節(jié)器的外部接線插座上,。
磁場電流控制:VT2是大功率三極管,,和磁場串聯(lián),由集成片IC控制VT2的導通和截止,,從而控制磁場電路通斷,,使發(fā)電機電壓得到控制。
夏利充電指示燈電路圖
充電指示燈:充電指示燈串接在VT1集電極上,,VT1導通充電指示燈亮,,VT1截止充電指示燈熄滅。在集成片IC中有控制VT1導通和截止的電路,,控制信號由p點提供,,p點提供的是發(fā)電機單相電壓的交流信號,其信號幅值大小可反映發(fā)電機輸出電壓高低,。
夏利充電指示燈電路圖
當發(fā)電機輸出電壓低于蓄電池電壓時,,IC中控制電路使VT1導通,充電指示燈亮,,當發(fā)電機輸出電壓高于蓄電池電壓時,,IC中控制電路使VT1截止,充電指示熄滅,。
帶有勵磁二極管的電壓調(diào)節(jié)器控制電路:
桑塔納充電指示燈電路圖
調(diào)節(jié)器在使用過程中一般不允許拆卸護蓋,,正常情況是每工作200h左右進行一次全面檢查和維護,其內(nèi)容如下:
1,、拆下護殼,,檢查觸點表面有無污物和燒損,。若有污物,,可用較干凈的紙擦拭觸點表面,。若觸點出現(xiàn)燒蝕或平面不平而導致接觸不良,一般用“00”號砂紙或砂條將其磨平,,最后再用干凈的紙擦凈,。
2、檢查各個接頭的牢固程度,,測量電阻和各個線圈的電阻值,。若有損壞,應(yīng)及時修復或更換新件,。
3,、檢驗斷流器的閉合電壓和逆電流、節(jié)壓器的限額電壓,、節(jié)流器的限額電流以及各種觸點的間隙和氣隙,。若不符合要求,應(yīng)進行調(diào)整,。
4,、檢查調(diào)整后的調(diào)節(jié)器,在起動柴油機時要注意觀察充電電流表指針的指示,。若柴油機以中等以上轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)時電流表的指針仍指向“-”一邊,,這說明斷流器的觸點未斷開,應(yīng)迅速斷開接地開關(guān),;否則,,會損壞蓄電池、調(diào)節(jié)器和充電發(fā)電機等,。若柴油機起動至額定轉(zhuǎn)速后電流表的指針仍指向“0”處,,說明的調(diào)整時未按技術(shù)要求進行調(diào)整,應(yīng)重新進行檢查和調(diào)整,。
調(diào)節(jié)器有三個柱,,一個是正極柱,一個是搭鐵柱,,還有一個是磁場柱,,試法:正極接到調(diào)節(jié)器正極柱,搭鐵接到調(diào)節(jié)器搭鐵柱,,另個用條電線把調(diào)節(jié)器磁場柱接到碳刷一個,,另一個碳刷搭鐵,用試燈試碳刷有沒有電,,燈泡亮是好,,不亮就是調(diào)節(jié)器壞了,。
判斷調(diào)節(jié)器的好壞的另外的方法:
1、發(fā)電機不發(fā)電,,用試燈量磁場端沒電,,調(diào)節(jié)器F也沒電,但B有電,,E搭鐵正常,,那就是調(diào)節(jié)器壞了,更換,。
2,、發(fā)電機發(fā)電量太大超過15.0v甚至更高那一般也是調(diào)節(jié)器壞了,更換,。
3,、用表測量發(fā)電機發(fā)電量,正常14.8左右,,高啦就是調(diào)節(jié)器損壞,。如果燈泡經(jīng)常燒還找不出其他問題,除了電池溫度高,,消耗快等,,就是調(diào)壓器壞了。
1,、發(fā)電機不充電:發(fā)動機中速以上運轉(zhuǎn),,電流表指示放電,充電指示燈不熄滅,。測量發(fā)電機端電壓為≯蓄電池電壓,。
原因:發(fā)電機皮帶斷或打滑嚴重;發(fā)電機勵磁線路或充電線路斷路,;發(fā)電機故障,;調(diào)節(jié)器故障
故障診斷和維修
(1)依次檢查皮帶松緊、導線連接(松脫或接錯)情況,。
(2)若正常,,對發(fā)電機進行電磁吸力試驗,若不正常,,檢查勵磁電路,。應(yīng)首先區(qū)分是發(fā)電機的故障還是調(diào)節(jié)器的故障(給發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組通電,通過試驗其是否有電磁吸力,,來證明),。若正常,進行下一步,。
(3)檢查電樞回路,。用試燈檢查發(fā)電機“B”接線端是否有電的方法來確定故障是在外線路還是在發(fā)電機內(nèi)部,。
(4)診斷電路故障時,可用試燈或萬用表的電阻檔或電壓檔,。【詳細>>】
2,、發(fā)電機充電電流過小:在蓄電池虧電的情況下,發(fā)動機中高速運轉(zhuǎn)時充電電流很小,,或蓄電池經(jīng)常虧電,。
原因:充電線路接觸不良;傳動帶打滑,;發(fā)電機有故障;調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)電壓過低或有故障,。
故障診斷維修:
(1)檢查發(fā)電機傳動帶的松緊或油污,、檢查導線的連接;
(2)拆下發(fā)電機“F”導線,,用試燈兩端接發(fā)電機“B”和“F”接線柱,,起動發(fā)動機并逐漸提高轉(zhuǎn)速,若試燈發(fā)紅證明發(fā)電機有故障,;若兩度增加較大說明發(fā)電機正常,,故障在調(diào)節(jié)器。有電流表可在此情況下觀察其充電電流大小,,區(qū)分是發(fā)電機還是調(diào)節(jié)器的故障,。
3、發(fā)電機充電電流過大:在蓄電池不虧電的情況下,,電流表指示充電仍在10A以上,,或電解液消耗過快。
原因:調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)電壓值過高,;晶體管調(diào)節(jié)器大功率三極管不能有效截止或短路,;電磁震動式調(diào)節(jié)器的磁化線圈或調(diào)解電阻斷路、高速觸點臟污等,;發(fā)電機的勵磁線路與“B+”短接,。
故障診斷維修:拆下調(diào)節(jié)器磁場接線,逐步提高發(fā)電機轉(zhuǎn)速并觀察電流表,。若仍指示充電,,即為發(fā)電機的故障;否則,,為調(diào)節(jié)器的故障,,對于電磁震動調(diào)節(jié)器可進行調(diào)整與檢修;若是晶體管調(diào)節(jié)器,,則應(yīng)進行更換,。
4,、發(fā)電機充電不穩(wěn):發(fā)動機在怠速以上運轉(zhuǎn)時,電流表指示不穩(wěn)或開燈后又閃亮現(xiàn)象,。
原因:轉(zhuǎn)動帶松動有時打滑,;充電系導線接觸不良;發(fā)電機故障,;調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)觸點燒蝕或臟污,,觸點臂彈簧過軟等。
故障診斷維修:
1)首先排除傳動帶打滑和導線基礎(chǔ)不良等外在故障,。
2)應(yīng)先檢查調(diào)節(jié)器的故障再檢查發(fā)電機的故障,。
3)發(fā)電機故障:①軸承故障;②轉(zhuǎn)子與定子相碰,;③電刷磨損過大或與滑環(huán)接觸不良,;④轉(zhuǎn)子軸彎曲等。