毕业设计（论文）-蓄电池亏电故障诊断分析.doc

西安航空职业技术学院 毕业设计论文 目录第一章 蓄电池1 1.1 蓄电池的用途1 1.2 蓄电池的结构1 1.3 蓄电池的工作原理1 1.4 蓄电池的型号识别3 1.5 蓄电池的主要技术参数3 1.6 蓄电池的性能指标4 1.7 蓄电池的充电5 第二章 交流发电机8 2.1 发电机的功用8 2.2 交流发电机的工作原理82.3 交流发电机的整流原理9 2.4 交流发电机的励磁方式9 2.5 交流发电机结构10 2.6 交流发电机类型12 2.7 交流发电机的型号13 2.8 工作特性与性能指标14 2.9 交流发电机的检测与拆装14第三章 调节器16 3.1 调节器的功用163.2 电压调节器的工作原理163.3 电压调节器的类型16 3.4 调节器的型号18第四章 电源系统电路18第五章 电源系统故障分析19 5.1 蓄电池亏电故障诊断分析195.2 不充电故障诊断与排除20 5.3 充电系统指示灯不亮故障205.4 充电指示灯时亮时灭故障215.5 发电机充电电流过大故障21第一节 蓄电池11蓄电池的用途(1) 在起动发动机时，向起动机提供强大的起动电流，同时给点火系统、电子燃油喷射系统、仪表系统等用电设备供电。(2)当发电机不发电或电压较低时，向交流发电机磁场绕组、点火系统以及其他用电设备供电。(3)当发电机正常供电时，将发电机剩余电能转换为化学能储存起来。(4)当发电机过载时，协助发电机向用电系统供电。(5) 稳定电源电压、保护电子设备。1. 2 蓄电池的构造蓄电池由3个或6个单格电池串联而成，每个单格串联。 铅蓄电池由极板、隔板、电解液、外壳等组成，如图12所示。 (1)极板组： 极板是蓄电池的核心部分，极板分为正极板和负极板两种。极板由栅架和活性物质组成。 (2)隔板 为了减少蓄电池的内阻和尺寸，蓄电池内部正负极板应尽可能地靠近，但为了避免彼此接触而短路，正负极板之间要用隔板隔开。 (3)电解液 电解液是硫酸的水溶液，密度一般为1.24g/cm31.28g/cm3。 (4)外壳 蓄电池的外壳用来盛放电解液极板组及隔板。 (5)联条 (6)加液孔盖铅蓄电池的结构如图1-1： 图1-1(1) 外壳（2）衬套（3）正极柱（4）联条（5）加液孔螺塞（6）负极柱（7）负极板（8）隔板（9）封口条（10）防护片（11）（正极板）（12）凸筋 1. 3蓄电池工作原 理蓄电池的电化学反应: 铅蓄电池主要是由浸渍在电解液中的正极板（PbO2）、负极板（海绵状的纯铅Pb）和电解液等组成的，电解液是硫酸（H2SO4）的水溶液，蓄电池中发生的化学反应是可逆的。如图1-2总的反应方程式：PbO2 + Pb + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O 图1-21.3.1电势的建立负极：Pb-2e Pb 2+ ,产生-0.1V电势正极：PbO2 + 2H2O Pb (OH)4 Pb4+4OH-,产生2.0V电势 反应达到相对平衡状态时，蓄电池的静止电动势E0约为：E0=2.0-(-0.1)=2.1V。1.3.2放电过程 将蓄电池的化学能转换成电能的过程称为放电过程。如图1-3当蓄电池与外电路接通后,在正极板上：Pb4+2ePb2+; Pb2+SO2-4PbSO4在负极板上：Pb2ePb2+; Pb2+SO2-4PbSO4在电解液中：2H+2OH-2H2O 图1-3 图1-4结论：放电过程中，极板上的活性物质与电解液中的硫酸逐渐转化为硫酸铅； 正极板上得到电子，其电位逐渐降低，负极板上的电子不断流出其电位逐渐升高，两极板间的电位逐渐差减小；电解液中的硫酸根离子逐渐减少，水不断增多,结果使得电解液的密度不断下降。1.3.3 充电过程 将电能转化为蓄电池化学能的过程称为充电过程，它是放电反应的逆过程。如图1-4 蓄电池充电时，正负极板与直流电源相连。在正极板上：Pb2+-2ePb4+; Pb4+4OH-Pb(OH)4; Pb(OH)4PbO22H2O在负极板上： Pb2+2ePb; 2H+SO2-4H2SO4结论：充电过程中，正负极板上的PbSO4逐步恢复为PbO2和Pb；电解液内H2SO4的生成和水的减少，使电解液的相对密度逐渐上升；充电一直进行到极板上的活性物质完全恢复到放电前的状态。1.4 蓄电池型号识别型号规定： “ JB2599-85 铅蓄电池产品型号编制方法”串联单格数电池类型和特征额定容量如：6 QA 60s6：6个单格；Q：汉语拼音qidong（起动）的缩写，表示起动蓄电池，以区别于拖动蓄电池 60：额定容量为60Ah S：塑料壳1. 5 铅蓄电池的主要技术参数（1）静止电动势:静止电动势Ej是蓄电池在静止状态下（不充电、不放电）正负极板的电位差（即开路电压），其大小取决于电解液的相对密度和温度。Ej=0.84+15C, 15C= t +b (t 15)（2）内电阻:蓄电池的内电阻包括极板、隔板、电解液、铅连接条的内阻。铅蓄电池的内电阻一般很小，这样可以获得较大的放电电流。（3）蓄电池的放电、充电特性1.5.1放电特性蓄电池的放电特性是指蓄电池在恒定电流放电状态下，端电压、电解液相对密度25随放电时间变化的规律。如图1-5 (1)25按直线规律下降。 （2）蓄电池放电可分成三个阶段，即开始放电阶段、相对稳定阶段和迅速下降阶段。 1)开始放电阶段 ：放电开始时，极板空隙内的硫酸迅速消耗，电解液密度迅速下降，浓差极化显著增大，端电压从2.14V迅速下降到2.1V。 2)相对稳定阶段：端电压由2.0V下降到1.85V，基本呈直线规律缓慢下降。 1.5.2充电特性蓄电池充电特性是指蓄电池在恒定电流充电状态下，电解液相对密度25、蓄电池端电压c随充电时间变化的规律。如图1-6 (1)25按直线规律上升。 (2)蓄电池的充电过程可分为以下几个阶段：1)充电开始阶段 2)稳定上升阶段 3)充电末期蓄电池充电终了的特征为： 1)端电压和电解液密度上升到最大值(2.7V)且在2h内不再上升。 2)电解液中剧烈冒气泡，呈“沸腾”现象。1. 6 蓄电池的性能指标1.6.1性能指标（1）容量 1)概念：充足电的蓄电池按一定大小的电流连续放电时，其端电压降至放电终止电压为止所输出的电量。 2)标示与单位：蓄电池的容量用C表示，单位为安时（Ah）。当电池以恒定电流值放电时，其容量等于放电电流和连续放电时间的乘积，即：C=Iftf 3)作用：蓄电池容量用以表示其对外供电能力，衡量蓄电池性能的优劣及选用蓄电池的重要指标。 4)分类：额定容量、起动容量、储备容量等。 1）额定容量（Qe） GBT5008.12005起动用铅酸蓄电池技术条件规定：将充足电的新蓄电池在电解液温度为255条件下，以20h放电速率的放电电流连续放电至单格电池平均电压降到1.75V时输出的电量称为蓄电池的额定容量，单位为Ah。 2）储备容量（tr） GBT5008.12005起动用铅酸蓄电池技术条件规定：蓄电池在252条件下，以25A恒定电流放电到单格电池平均电压降到1.75V时的放电时间，称为蓄电池的储备容量，单位为min。（2）低温起动能力是确定汽车蓄电池性能较常用的方法。 我国GB/5008.1-2005与GB/5008.2-2005标准中规定：在上面相同试验条件下，以250A连续放电30s，蓄电池极间电压不得低于8.4V。1.6.2 影响蓄电池性能的因素 蓄电池容量与生产工艺及产品结构有关，如活性物质的数量、极板的厚薄、活性物质的孔率等；与使用条件，如放电电流、电解液温度和电解液的相对密度等有关。 （1）结构因素：蓄电池极板的表面积越大，极板片数越多，容量就越大。极板越薄，活件物质的多孔性越好，则电解液向极板内部的渗透越容易，活性物质利用率就越高，输出容量也就越大。（2）使用因素 1)放电电流：放电电流越大，蓄电池容量越小。如图1-7 图1-7 2）电解液温度对容量的影响电解液温度降低，蓄电池容量减小。温度粘度，电解液渗入极板困难，活性物质利用率C20；同时，粘度内阻内压降端电压C20。实验证明，电解液温度每下降1，缓慢放电时蓄电池容量约减少l，迅速放电时蓄电池容量约减少2。如图1-8 图1-8 图1-93)电解液的相对密度：电解液密度电动势E，电液渗透能力，参加反应的活性物质C20；过高，粘度，内阻，极板硫化C20。实践证明：电解液密度偏低有利于提高放电电流和容量。即使是冬季使用 解液，在不使其结冰的前提下，也应尽可能采用稍低密度的电解液。如图1-94) 电解液的纯度对蓄电池的容量也有很大的影响。电解液中一些有害杂质会腐蚀栅架，而沉附于极板上的杂质会形成局部电池产生自放电。如电解液中含有1的铁，蓄电池在一昼夜内就会放完电。因此电解液应用化学纯硫酸和蒸馏水配制。1.7 蓄电池的充电1.7.1 充电方法 （1）定流充电 1)定义：在充电过程中，使充电电流保持恒定的充电方法称为定电流充电法。 2)优点：充电电流可任意选择，有益于延长蓄电池寿命。 3)缺点：充电时间长，且需要经常调整充电电流。 4)适用范围：初充电、去硫充电和补充充电。 5)电路特点：各蓄电池串联连接。如图1-10 图1-10（2）定电压充电法 1）定义：在充电过程中，将充电电压始终保持恒定的充电方法称为定电压充电法。 2）优点：充电效率高，充电时间短。充电电流能随电动势的增大而逐渐减少至零。可对多对同电压的蓄电池进行并联充电。 3）缺点：如果充电电压选择过低，蓄电池可能充不足电；如果充电电压过高，导致过量充电。定电压充电法充电时，其充电电压的选择一般为每单格电池大约需2.5V， 4）适用：由于定压充电过程，充电时间短，充电过程中不需调整充电电压，因此适合于蓄电池的补充充电。 如图1-11 如图1-11（3）快速脉冲充电法 充电过程：先用0.81倍额定容量的大电流进行定流充电，使蓄电池在短时间内充电至额定容量的5060。当蓄电池单格电压升到2.4V时，由控制电路控制，开始进行脉冲充电。 先停止充电2540ms(称前停充)，接着再放电或反充电，使蓄电池反向通过一个较大的脉冲电流(脉冲深度为充电电流的13倍，脉冲宽度为100150ms)，然后再停止充电25ms(称后停充)。以后的充电一直按正脉冲充电前停充负脉冲瞬间放电后停充正脉冲充电的循环过程进行，直至充足。 快速脉冲充电的特点是： 1)充电时间缩短。 2)可增加蓄电池容量，提高起动性能。 3)去硫化显著。 4)出气率高。如图1-12 1.7.2 充电工艺按充电用途不同，蓄电池充电工艺可分为初充电、补充充电、去硫化充电等。（1）初充电 定义：新蓄电池或更换极板的蓄电池在使用前的首次充电。 作用：恢复蓄电池在存放期间极板上缓慢硫化和自放电而失去的电量。 特点：充电电流小，充电时间长(70-90h) ，必须彻底充足。 初充电质量对蓄电池的影响：1)初充电不足：蓄电池容量会长期偏低，寿命缩短； 2)初充电过量：隔板、极板受腐蚀和活性物质膨胀、气体压力作用而引起变形，大大降低使用寿命。 步骤：1）加注电解液：密度符合厂家规定(一般1.251.285)，液面高度符合要求(高于极板上缘1015mm)。要求：电解液温度加注前30，静放3-6h，待电解液温度35再充电。2）确定充电电流：恒流法 IC1=C20/15 IC2=C20/30 3）连接蓄电池(充电器的正极接蓄电池正极，充电器负极接蓄电池负极)，按二阶段充电法充电。 要求：按第一阶段电流充至单格充电电压达2.3-2.4V，电液逸出气泡止，换第二阶段电流再充。 充至充电电压和电液密度在2-3h内不再上升，并有大量气泡放出止。 若电液温度上升到40时，须将电流减半；电液温度上升到45时，应停充，待冷却到35 时恢复充电。 初充电接近结束时，应测电液密度和液面高度，密度不合适时，用蒸馏水或1.40g/cm3电液调整后再充2h,复查调整直至合适为止。最后拧上通气塞，擦净电池外表。 容量检查：将完成了初充电的蓄电池静放1-2h后，按20h放电率再进行一次放电试验，以检查电池容量。新电池容量应0.95C20，否则须进行循环充放电直至达到要求。（2）补充充电： 使用的蓄电池，经常有充电不足的现象发生。若发现有下列现象之一， 应进行蓄电池放电程度的检查，以便进行补充充电。 1）起动机运转无力时（非机械故障）；2）发动机不工作情况下，前照灯灯光暗淡；电喇叭声音小，表示电力不足时；3）电解液密度下降到1.15g/cm3以下时；4） 冬季放电超过25%，夏季放电超过50%时；5）单格电池电压降到1.7V以下时；6）蓄电池已连续使用3个月以上或放置1个月以上时。 步骤： 1)清洁蓄电池 2)选择补充充电电流：第一阶段充电电流为： Qe /10；第二阶段充电电流为：Qe /20。 3)连接蓄电池时。 4)接通充电电路进行充电。 5)充电结束30min后测量电解液的相对密度值， （3）循环锻炼充电方法是先用补充充电法将蓄电池充足电，然后以20h放电率放完电，再用补充充电法充足电即可使用。 为避免极板上的活性物质由于长期不参与化学反应而收缩，每隔一段时间(如3个月)应对蓄电池进行一次循环锻炼充电。（4）去硫化充电 1）极板硫化现象 铅蓄电池长期充电不足或放电后长时间放置，极板上会逐渐生成一层白色的粗晶粒硫酸铅，正常充电时，它不能转化为二氧化铅和海绵状铅，造成活性物质减少，电池容量降低。 2）极板硫化的危害 内阻显著增大，容量降低，充电时温升快，即“一充就饱，一放就了” 3）工艺 ：1)倒出电解液，加入蒸馏水冲洗两次后，再加入蒸馏水。 2)用初充电的电流进行充电，当密度上升到1.15gcm3时，倒出电解液,再加蒸馏水继续充电，直至密度不再上升。 3)再以20h放电率放电，放电至蓄电池电压降到1.75V时，再进行上述充电。反复进行以上过程，直至输出容量达到额定容量的80以上，即可使用。第二节 交流发电机2. 1 发电机的功用： 发电机是汽车的主要电源，其功用是在发动机正常运转时（怠速以上），向所有用电设备（起动机除外）供电，同时向蓄电池充电。2 . 2 交流发电机的工作原理交流发电机产生交流电的基本原理是电磁感应原理，即利用产生磁场的转子旋转，使穿过定子绕组的磁通量发生变化，在定子绕组内产生感应电动势。如图2-1 交流发电机由定子、转子及整流器等组成。发电机三相定子绕组按一定规律分布在发电机的定子槽中，彼此相差120电角度，转子是产生旋转磁场的部件。 当转子旋转时，磁场交替地在定子铁芯中间穿过，形成一个旋转的磁场，它与固定不动的三相定子绕组之间产生相对运动，在三相定子绕组中产生了三相交流电功势，各电动势的频率相同，幅值相等，相位角相差120。如图2-2 图2-1 图2-22. 3交流发电机的整流原理 （1）交流发电机定子的三相绕组中，感应产生的是交流电，靠六只二极管组成的三相桥式整流电路变为直流电的。如图2-3 （2）二极管具有单向导电性,当给二极管加上正向电压时,二极管导通, 当给二极管加上反向电压时,二极管截止。如图2-4 图2-3 图2-4 （3）二极管的导通原则如下:如图2-51）正极二极管 因三只二极管负极端相连，故正极端电位最高者导通；2）负极二极管 因三只二极管正极端相连，故负极端电位最低者导通。 3）一般地，同时导通的管子总是两个，正、负管子各一个。 图2-52. 4交流发电机的励磁方式当点火开关S接通时，蓄电池通过调节器向发电机励磁绕组提供励磁电流，发电机他励发电，输出电压随发电机转速升高而升高。当发电机输出电压略高于蓄电池电压时，发电机向蓄电池充电，同时励磁电流由发电机自已提供，发电机由他励发电转为自励发电。如图2-6 图2-62.5 交流发电机的结构普通交流发电机一般由转子、定子、整流器、前后端盖、风扇、带轮等组成。 如图2-7 图2-72.5.1 转子功用：产生旋转磁场 结构：主要由爪极、磁轭、励磁绕组、滑环、转子轴等组成。如图2-8 图2-8 工作过程： 发电机工作时，两电刷与直流电源连通，通过两滑环为励磁绕组通入直流电，励磁绕组中有电流通过即产生轴向磁通，使爪极一侧被磁化为N极，另一侧被磁化为S极，从而形成六对（或八对）相互交错的磁极。当转子转动时，就形成了旋转的磁场。 2.5.2 定子功用：产生和输出交流电结构：由定子铁芯和定子绕组（线圈）组成 定子铁芯由内圈带槽、互相绝缘的硅钢片叠成。定子绕组有三组线圈，对称的嵌放在定子铁芯的槽中。如图2-9 图2-9三相绕组的连接有星形接法和三角形接法两种。一般硅整流发电机均采用星形连接，即每相绕组的首端分别与整流器的硅二极管相接，每相绕组的尾端接在一起，开成中性点（N）。 2.5.3 整流器功用：将定子绕组产生的三相交流电转变成直流电输出，并阻止蓄电池的电流向发电机倒流。结构：由整流板和整流二极管组成。整流二极管分为正极管和负极管两种。引出电极为正极的称为正极管，引出电极为负极的称为负极 如图2-10 图2-10 整流二极管分别压装（或焊装）在相互绝缘的两块板上，3只正极管装在其中的一块板上，称为正极板（带有输出端螺栓），3只负极管安装在另一块板上，称为负极板，负极板和发电机外壳直接相连（搭铁），也可以将发电机的后盖直接作为负极板 。如图2-11 图2-112.5.4 端盖及电刷组件 端盖分两部分（前端盖和后端盖），起支撑转子、定子、整流器和电刷组件的作用。后端盖上装有电刷组件。如图2-12 图2-12电刷的作用是将电源通过滑环引入励磁绕组。两个电刷分别装在电刷架的孔内，借助弹簧压力与滑环保持接触。如图2-13 图2-13 2. 6 交流发电机的类型2.6.1 按总体结构分 如图2-14 （1）普通交流发电机 （2）整体式交流发电 （3）带泵的交流发电机（4）无刷交流发电机 图2-142.6.2 按整流器的二极管数量分 如图2-15（1）6管交流发电机 （2）8管交流发电机 （3）9管交流发电机 （4）11管交流发电机 图2-152.7 交流发电机的型号2. 8 工作特性与性能指标2.8.1 发电机的工作特性 交流发电机的工作特性是指发电机经整流后输出的直流电压、电流和转速之间的关系，它包括输出特性、空载特性和外特性。 （1）空载特性 交流发电机空载时电压与转速的关系。即I=0，U=f(n)。 空载特性可以判断发电机低速充电性能的好坏，同时也可以看出发电机的输出电压是随着发电机的转速升高而增高的。 （2）输出特性输出特性也称负载特性，是指输出电压保持一定(12V发电机为14V，24V发电机为28V)时，输出电流与转速之间的关系，即U常数，If(n)的曲线，(3) 外特性 当发电机的转速一定时，输出电压与输出电流的关系,即n =0，U=f(I), 2.8.2 发电机的性能指标（1）额定电压（2）空载转速（3）额定电流和额定转速 2. 9 交流发电机的检测与拆装2. 9 .1 交流发电机的就车检测 1器材设备准备 ： 能正常运行的车辆4台，万用表、钢板尺、常用拆装工具 2注意事项 （1）拆装发电机时，应按照工艺要求进行。 （2）拆解的零件要按照规范清洗并顺序摆放，对有问题的零件、拆解复杂部位的顺序、连接方法应有记录。 （3）禁止用兆欧表（摇表）或 22OV交流电检查发电机的绝缘情况，否则将使二极管击穿而损坏。 3实施步骤(1) 传动带松紧度检查(2) 检查发电机工作时有无噪声(3) 检查发电机的导线连接 (4) 发电机“B”接线柱的输出测试 2.9.2交流发电机的拆装与检测 1器材设备准备 发电机10台、万用表10块、轴承拉器10套、有关拆装工具10套、凡士林、砂纸、弹簧秤、游标卡尺或钢板尺、油盆、毛刷各10套，适量清洗剂、润滑脂及连接导线、。 2注意事项 (1)拆装发电机时，应按照工艺要求进行。 (2)拆解的零件要按照规范清洗并顺序摆放，对有问题的零件、拆解复杂部位的顺序、连接方法应有记录。 (3)禁止用兆欧表（摇表）或 22OV交流电检查发电机的绝缘情况，否则将使二极管击穿而损坏。 (4)清洗发电机部件时要小心清洗擦拭，绝缘部分严禁用汽油浸泡 3实施步骤(1)发电机的不解体检测 检查发电机端盖有无破裂，各接柱有无松动。用手转动发电机转子，检查转动是否灵活自如。 如图2-16测量各接线柱之间的电阻。 图2-16（2）交流发电机的分解 交流发电机的结构有所不同，分解操作过程中应根据其结构不同作相应调整。发电机分解的步骤如下： 拆下电刷及电刷架（外装式）紧固螺钉，取下电刷架总成。 在前后端盖上做好记号，拆下连接前后端盖的紧固螺栓。 将转子夹紧在台虎钳上，拆下皮带轮紧固螺母后，可依次取下带轮、风扇、半圆键、定位套 将前端盖与转子分离，若该部装配过紧，可用拉器拉开或用木锤轻轻敲，使之分离拆下后端盖上的三个螺钉，将防护罩下拆下后端盖上紧固整流器总成的螺钉，取下整流器总成 （3）发电机主要部件的检测：转子的检测 目视检查滑环脏污或烧蚀的程度，若滑环脏污和烧蚀明显，应更换转子总成 。用游标卡尺测量滑环的外径。旋转时滑环和电刷接触，当滑环的外径小于规定值时，滑环和电刷之间的接触不足，影响励磁电流的平稳，降低发电机的发电能力。若滑环厚度不小于2mm应更换转子。 万用表检查两滑环之间电阻值可以检测绕组的断路和短路。 定子的检测 用万用表检测定子绕组匝间短路故障时，须将三相绕组与整流器元件分开，并将中性点脱焊分离。若万用表指示10k以上，说明绕组匝间绝缘良好。若万用表指示电阻值较小，则说明其绝缘性不好，有匝间短路故障，应检修或更换定子总成。 电刷总成的检测 电刷和电刷架应无破损或裂纹，弹簧不得有拆断或锈蚀现象，电刷在电刷架中应活动自如。电刷露出电刷架部分的长度应超出原长的1/2。否则应更换。 整流器的检测 用数字万用表的二极管测试功能档可测量二极管的工作状况。若所测二极管正、反向电压值大于标准值或指示截止，说明二极管有接触不良或断路故障。若所测二极管正、反向均有导通电压或蜂鸣器鸣响，则说明二极管有短路击穿故障。只有测得结果为正向导通电压0.5V左右，反向截止时，方可为二极管技术状况正常。 检测组合式整流器时，对于正极管的测量。万用表的负表笔接正极板或“+”接线柱，正表笔分别依次接3个正极管抽头，其正向导通电压的标准值为0.5V左右；万用表的正表笔接正极板或“+”接线柱，负表笔依次接3个正极管抽头，其反向标准值应为截止不通。 对于负极管的测量：万用表的正表笔接负极板；负表笔分别依次接触3个正极管抽头，其正向导通电压的标准值为0.5V左右；万用表的负表笔接负极板，正表笔依次接触3个正极管抽头，其反向标准值应为截止不通。 （6）发电机的组装 ：按照拆卸时相反的顺序进行发电机的组装。 在紧固各部螺栓螺母时，要按照其正确顺序和扭矩进行。 后端盖元件组装时，应保证后端盖与元件板、“B”接线柱、“F”接线柱、“N”接线柱有良好的绝缘（用万用表检查）。 组装后其转子轴应转动自如，无松旷或碰擦卡滞现象 （7）发电机性能试验 发电机的空载试验 检测发电机达到额定电压时的转速是否符合技术要求，以确定发电机的机械状况和电路的基本技术状况。 发电机的满载试验 满载试验是检测发电机达到额定输出电流和电压时，其转速是否符合技术要求，以确定发电机的总体技术性能。第三节 电压调节器3. 1 电压调节器的功用电压调节器的功用是在发电机转速和发电机上的负载发生变化时自动控制发电机电压，使其保持恒定，防止发电机电压过高而烧坏用电设备和导致蓄电池过量充电，同时也防止发电机电压过低而导致用电设备工作失常和蓄电池充电不足。 3. 2 电压调节器的基本原理由交流发电机的工作原理可知：交流发电机的三相绕组产生的相电动势的有效值为E=Cen（V）E感应电动势（V）；Ce电机结构常数；每极磁通（Wb）；n转速（r/min） 当转速升高时，E增大，输出端电压UB升高，当转速升高到一定值时（空载转速以上），输出端电压达到极限，要想使发电机的输出电压UB不再随转速的升高而上升，只能通过减小磁通来实现。又磁极磁通与励磁电流If成正比，减小磁通也就是减小励磁电流If。 交流发电机调节器的工作原理是：当交流发电机的转速升高时，调节器通过减小发电机的励磁电流If来减小磁通，使发电机的输出电压UB保持不变。3.3 调节器的类型按工作原理可分为：触点式电压调节器、晶体管调节器、集成电路调节器、电脑控制调节器 按搭铁极性可分为：内搭铁、外搭铁，分别配内搭铁发电机和外搭铁发电机。3.3.1 晶体管电压调节器的工作原理，如图3-1（1）点火开关SW刚接通时 （2）当发电机电压升高到大于蓄电池电压时（3）当发电机电压升高到等于调节上限UB2时 （4）当发电机电压下降到等于调节下限UB1时， 图3-13.3.2集成电路（IC）电压调节器（1）集成电路电压调节器的电压检测方法，如图3-1 图3-2（2）集成电路电压调节器的功能电压调节：当发电机停止发电以及充电条件异常时发出警告； 当检测到下述问题时，IC调节器通过亮起放电警告灯发出警告：励磁线圈开路或短路；端子S脱开；端子B脱开；过电压（由于端子F和E之间短路使蓄电池电压上升） （3）集成电路电压调节器的输出控制（正常工作过程），如图3-3 图3-33.3.3 电脑控制调节器现在轿车采用的一种新型调节器，由电负载检测仪测量系统总负载后，向发电机电脑发送信号，然后由发动机电脑控制发电机电压调节器，适时地接通和断开磁场电路，即能可靠地保证电器系统正常工作，使蓄电池充电充足，又能减轻发动机负荷，提高燃料经济性。如上海别克、广州本田等轿车发电机上使用了这种调节器。3.4 调节器的型号根据汽车电气设备产品型号编制方法(QCT7393)规定，调节器型号含义如下：第四节 电源系统电路内装调节器的电源系电路也有两种型式，一种是3接柱式。另一种是四接柱式。如图4-1 图4-1 放电警告灯控制电路1.利用中性点电压，通过充电指示灯继电器控制 刚接通点火开关SW时，电流从蓄电池正极充电指示灯充电指示灯继电器的常闭触点K1搭铁蓄电池负极形成回路，充电指示灯发亮。同时，蓄电池电流还经熔断器、电压调节器的常闭触点K3，向交流发电机的磁场绕组励磁。 当交流发电机输出电压随转速升高达到充电电压时，在中性点电压作用下，充电指示继电器的常闭触点K1被线圈L1产生的电磁吸力吸开， K2闭合，充电指示灯被短路而熄灭，这表示交流发电机工作正常。 如图4-2 图4-22利用三相绕组的一相火线控制只需在N点接一个指示灯即可。当交流发电机工作正常时，充电指示灯亮，表示充电。若充电指示灯突然熄灭，则表示充电系统有故障。图4-3 利用三相绕组的一相火线控制 利用磁场二极管控制 图4-3 图4-43利用磁场二极管控制放电警告灯受蓄电池电压和励磁二极管输出端电压“D+”的差值所控制。当发动机起动后，随发电机转速的升高，D+处电压升高，放电警告灯两端的电位差减小，充电指示灯会自动变暗直至熄灭。此后，“B+”与“D+”等电位（都高于蓄电池电动势），放电警告灯一直熄灭，表示发电机对蓄电池充电。如图4-4第五节 电源系统故障分析5. 1 蓄电池亏电故障诊断分析(1) 故障现象蓄电池经常亏电，启动无力。(2) 故障原因 蓄电池自身故障； 发电机不发电； 线路有导线擦破搭铁处； 线路连接点锈蚀或污染。(3) 故障诊断在使用中出现蓄电池亏电，首先要排除蓄电池自身和发电机不发电故障。发电机不发电可通过仪表板上的充电指示灯判断。在发动机运转时，电源充电指示灯亮，说明发电机不发电。线路连接点，特别是蓄电池接线柱，要定期清洁，且保持连接可靠。这些方面都检修过以后，蓄电池还出现亏电，可怀疑线路中有搭铁短路放电处。在蓄电池正常的条件下，短路放电故障的诊断方法5.2 不充电故障的诊断与排除1器材设备准备 能正常运转的实训轿车若干辆，试灯若干、万用表、常用工具若干。 2注意事项 （1）发电机运转时，不能用试火的方法检查发电机是否发电。 （2）发电机与蓄电池之间的连接要牢靠，如突然断开，会产生过电压损坏发电机或调节器的电子元件。 （3）当发现发电机或调节器有故障需要从车上拆下来检修时，首先关断点火开关及一切用电设备，拆下蓄电池负极电缆线，再拆卸发电机上的导线接头。 （4）一旦发现交流发电机或调节器有故障，应立即检修及时排除故障。 3实施步骤（1)故障现象（2）故障原因：1）发电机皮带断裂或过松；2）充电线路或磁场线路的接线断开或短路；3）磁场绕组断路、匝间短路或搭铁；4）定子绕组断路、匝间短路或搭铁；5）电刷与滑环接触不良； 6）整流二极管断路或被