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项目三汽车交流发电机的使用与检修2.2.1概述汽车蓄电池的容量是有限的,不能满足汽车长途行驶的需要,所以在汽车上除装有蓄电池外,还另装有发电机。由于发电机是由发动机经传动带驱动旋转的,当发动机转速变化时,发电机输出的电压是变化的。为了满足汽车用电设备用电及向蓄电池充电的恒定电压要求,充电系设有电压调节器,电压调节器通过调节发电机励磁电流,保持发电机在发动机高速运转时输出的电压稳定。充电状态指示装置用于指示充电系的工作情况,指示蓄电池是处于充电还是处于放电状态,故汽车充电系是由蓄电池、发电机、调节器及充电状态指示装置组成。一、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。二、发电机的分类汽车用发电机可分为直流发电机和交流发电机,由于交流发电机在许多方面优于直流发电机,直流发电机已被淘汰,目前所有汽车均采用交流发电机,交流发电机按照不同的分类方法分为以下几类:1.按发电机总体结构分为五类:(1)普通交流发电机使用时需要配装电压调节器的发电机,例JF132(EQ140用)(2)整体式交流发电机发电机和调节器制成一个整体的发电机,例奥迪、桑塔纳轿车的发动机上装配的JFZ1813Z型发电机,别克轿车的发动机上装配的是CS型发电机等。(3)带泵交流发电机和汽车制动系统用真空助力泵安装在一起的发电机,例福建仙游电机厂生产的JFB1712发电机。(4)无刷交流发电机不需要电刷的发电机,例JFW1913(5)永磁交流发电机磁极为永磁铁制成的发电机2.按装用的二极管数量分类(1)六管交流发电机例JF1522(东风汽车用)(2)八管交流发电机例JFZ1542(天津夏利汽车用)(3)九管交流发电机例(日本日立、三凌、马自达汽车用)(4)十一管交流发电机例JFZ1913Z(奥迪、桑塔纳汽车用)3.按磁场绕组搭铁形式两分类(1)内搭铁型交流发电机:磁场绕组的一端(负极)直接搭铁(和壳体相联),另一端接发电机调节器F。如EQ1090车用JF132发电机。(2)外搭铁型交流发电机:磁场绕组的一端接电源,另一端(负极)接入调节器F,通过调节器后再搭铁。如CA1092车用JF1522发电机。图2-19JF132型交流发电机的解体图1-后端盖2-电刷架3-电刷4-电刷弹簧压盖5-硅二极管6-元件板7-转子8-定子9-前端盖10-风扇11-带轮2.2.2硅整流发电机结构、原理

硅整流发电机由两部分组成,第一部分是由转子和定子等组成的能产生三相交流电的发电机,第二部分是由二极管组成的一个三相桥式整流器,其作用是将交流电变为直流电输出。一、三相交流发电机三相同步交流发电机由转子、定子、前后端盖、风扇及皮带轮等组成。如图2-19图2-20交流发电机的转子1-集电环2-转子轴3-爪极4-磁轭5-磁场绕组1.转子转子的功用是产生旋转磁场。普通硅整流发电机转子由转子轴、励磁绕组、铁芯、爪形磁极、集电环等组成。如图2-20示。转子轴上压装着两块爪极,两块爪极各有六个鸟嘴形磁极,爪极空腔内装有磁场绕组(转子线圈)和磁轭(铁芯)。励磁绕组绕在铁芯上,铁芯压装在两块极爪之间的转子轴上。集电环(滑环)由两个彼此绝缘的铜环组成,集电环压装在转子轴上并与轴绝缘,两个集电环分别与磁场绕组的两端相连。当两集电环通入直流电时(通过电刷),磁场绕组中就有电流通过,并产生轴向磁通,使爪极一块被磁化为N极,另一块被磁化为S极,从而形成六对相互交错的磁极。当转子转动时,就形成了旋转的磁场。爪极设计成鸟嘴形的目的是使磁场成正弦分布,电枢线圈产生的感应电动势近似于正弦波形,转子每转一周,定子的每相电路上就能产生周波个数等于磁极对数的交流电动势。图2-21发电机定子2.定子定子是产生和输出交流电的部件,又叫电枢,由定子铁芯和定子绕组组成,如图2-21。定子铁芯由相互绝缘的内圆带槽的环状硅钢片叠成。定子槽内置有三相对称绕组,三相绕组连接方法大多数为Y形(星形),也有用△形连接的。为使三相绕组中产生大小相等、相位差120°(电角度)的对称电动势,三相绕组的绕法应遵循以下原则:(1)每相绕组的线圈个数、每个线圈的匝数和每个线圈的节距都必须完全相等。以JF11型发电机为例,磁极对数为6对,定子总槽数为36,每相绕组占有的槽数为36/3=12,并且采用单层集中绕法,即每个槽内放置一个有效边(1个线圈2个有效边,分别放在2个定子槽内)。因此,每相绕组都由6个线圈串联而成,每个线圈有13匝,则每相绕组共有6×13=78匝。每个线圈的两个有效边之间所间隔的定子槽数叫做线圈节距,相邻两异性磁极中心线之间的槽数称为极距。即图2-22JF11型交流发电机定子绕组的展开图(2)三相绕组的起端A、B、C(或末端X、Y、Z)在定子槽内的排列,必须相隔120°电角度。如图2-22所示。转子旋转时,磁极的磁场不断和定子中的导体作相对运动,在定子绕组中产生交流电动势。每转过一对磁极,定子导体中的感应电动势就变化一个周期,即360°电角度。每个磁极在定子圆周上占有槽数为36/12=3槽,即180°电角度,所以2个相邻的槽的中分线之间为180°/3=60°电角度。为了使三相绕组各个起端之间相隔120°电角度,且线圈的节距为3,各起端之间的距离则应为2+3n个槽(n=0,1,2,3,…),即2,5,8,11,…个槽均可。图2.24为三相绕组展开图。A、B、C三个首端依次放入1、9、17三个槽中,而末端X、Y、Z则相应地放入34、6、14三个槽内,这时三相绕组之间的电位差仍为120°电角度。定子三相绕组的星形接法或三角形(大功率发电机采用)接法,如图2-23所示,都能产生三相交流电。一般硅整流发动机采用星形接法,即每组绕组的首端分别与整流器的二极管相接,每相绕组的尾端接在一起,形成中性点(N)。图2-23定子绕组接法a)星形接法b)三角形接法图2-24电刷与电刷架1-电刷架2、4-磁场接线柱3-电刷与弹簧3.前、后端盖

用非导磁性材料铝合金制成。具有轻便、散热性好等优点。后端盖上装有电刷总成。前、后端盖上均有通风口,发电机转动时风扇能使空气高速流经发电机内部进行冷却。4.电刷与电刷架

作用:将直流电引入励磁绕组结构:两只电刷装在电刷架内,在弹簧压力作用下与集电环保持良好的接触。如图2-24

励磁绕组的搭铁回路不同,电刷总成上的两电刷接线柱可分为“F、E”接线柱或“F1、F2”接线柱,前者为内搭铁式发电机所用,后者为外搭铁发电机所用。电刷架有两种形式:外部拆装式,内部拆装式。如图2-25所示。图2-25电刷布置a)外装式b)内装式5.带轮和风扇皮带轮作用:通过皮带将发动机转速传递给发电机的转子轴。利用半圆键装在前端盖外侧的转子轴上,用弹簧垫片和螺母紧固。风扇作用:对发电机进行冷却,常用1.5mm厚的钢板冲压而成或用铝合金铸造制成。利用半圆键装在前端盖外侧的转子轴上,紧压在皮带轮与前端盖之间。二、整流器整流器的作用是把发电机产生的三相交流电转换成直流电输出,它一般由六个硅二极管接成三相桥式全波整流电路。有些硅整流发电机还有小功率励磁二极管和中性点二极管。硅整流发电机用整流二极管分正极二极管和负极二极管两种。正极二极管的中心引线为二极管的正极,外壳为负极,管壳底部一般标有红色标记。正二极管外壳压装在元件板上,共同组成发电机正极,由一个与后端盖绝缘的元件板固定螺栓通至壳外,成为发电机的“电枢”接线柱B(或A,“+”)。负极二极管的中心引线为二极管的负极,外壳为正极,管壳底部一般标有黑色标记。三个负极管的外壳压装在另一个元件板上,和发电机外壳一起成为发电机负极,如图2-26所示。图2-26二极管安装示意图a)焊接式b)电路图c)压装式1-正整流板2-负整流板有些硅整流发电机的整流器采用九只二极管,增加了三只小功率二极管专门用来供给励磁电流,称为励磁二极管,还可以控制充电指示灯。还有些发电机为了利用中性点电压,提高发动机输出功率,增加了两只大功率中性点二极管。中性点二极管对中性点电压进行整流,并汇人了发电机的输出端。同时具有上述两种功能发电机整流器,共有十一只二极管。如图2-27图2-27不同发电机整流器硅整流发电机的搭铁形式有内搭铁和外搭铁之分。励磁绕组的一端在发电机端盖上搭铁称为内搭铁,励磁绕组两端均与端盖绝缘的,其中一端经调节器后搭铁称为外搭铁。如图2-28所示。图2-28发电机搭铁形式a)内搭铁b)外搭铁三、硅整流发电机型号根据我国汽车行业标准QC/T73—97《汽车电气设备产品型号编制方法》的规定,汽车硅整流发电机型号组成如下:电压等级代号126电压等级V12246电流等级代号123456789发电机额定电流≤19A20~29A30~39A40~49A50~59A60~69A70~79A80~89A≥90A表2-4电流等级表2-3电压等级1.产品表代号:硅整流发电机的产品代号有:

JF一硅整流发电机JFZ一整体式硅整流发电机

JFB一带泵硅整流发电机JFW一无刷硅整流发电机2.电压等级代号和电流等级代号,见表2—3、表2—4。3.设计序号按产品设计先后顺序,由1~2位阿拉伯数字组成。4.变形代号整流发电机以调整臂位置作为变形代号。从驱动端看,在中间不加标记;在右边用Y表示。在左边用Z表示。例如:桑塔纳、奥迪100型轿车用JFZl913Z型发电机的含义为:电压等级为12V,电流等级为≥90A,第13次设计,调整臂在左边的硅整流发电机。四、硅整流发电机的工作原理1.发电原理(如图2-29)图2-29交流发电机发电原理

当转子励磁绕组通入直流电时,使转子轴上的两块爪形磁极磁化,一块为N极,一块为S极,当转子旋转时,磁极交替的在定子铁芯中穿过,形成一个旋转的磁场,它与定子绕组之产生相对运动,三相定子绕组间产生了三相交流电动势,各相电动势频率相同,幅值相等,相位互差120°,转子磁极呈鸭嘴形,可使三相电动拟于正弦曲线波形。三相绕组中所产生的感应电动势可用下列方程式表示:

式中:Em——相电动势的最大值;

Eφ——相电动势的有效值;

ω——电角速度(ω=2πƒ)。

发电机每相绕组所产生的电动势的有效值为

式中:K——定子绕组系数,一般小于1;

ƒ——感应电动势的频率(Hz),ƒ=Pn/60(P为磁极对数,

n为转速r/min);

N——每相绕组的匝数(匝);

Φ——磁极的磁通(Wb)。

上式表明,使用中的交流发电机,其交变电动势的有效值取决于转速和转子的磁通量,这一性质将直接决定着交流发电机的输出电压值。发动机输出电动势:E=2.34EΦ图2-30发动机励磁电路2.励磁方式:当发动机启动时或低速运转时,根据发电机的发电原理,此时先由蓄电池提供转子励磁电流,其电流流向为:蓄电池(+)→点火开关→电压调节器→励磁绕组→蓄电池(-),此阶段是蓄电池提供励磁电流使发电机发电,故为他励发电,输出电压随发动机转速升高而升高。当发电机电压高于蓄电池电压时,励磁电流由发电机自身提供,此时自励发电。如图2-30所示。1)a图为发电机桥式整流电路图2)b图为三相绕组电压波形图3)c图为负载获得的直流电压波形图(2)整流原理3.整流器的整流原理:3.整流器的整流原理:由于交流发电机发出的是三相交流电。但汽车电器设备用的却是直流电,所以必须用整流器将交流电变为直流电输出。如下图所示三相桥式整流电路中,三个正极二极管VD1、VD3、VD5的负极通过元件板连接在一起,这三个管子的导通条件是:在一瞬间,哪一相的电压最高(相对其它两相),则该相二极管导通;三个负极管VD2、VD4、VD6正极通过元件板或端盖连接在一起,其导通条件是:在某一瞬间,哪一相的电位最低(相对其它两相而言),则该相二投管导通。在硅整流发电机运转过程的每一个时间区间,总是一相电压最高,一相电压最低,整流器的二极管中,始终保持两个管子导通(一个正极管,一个负极管),负载两端得到的是两相间的线电压。这样依此类推,循环往复,在负载上得到输送为平稳的脉动直流电压,每个周期内有六个波形。图2-329管内搭铁发电机整流电路9管交流发电机的基本结构和6管交流发电机相同,所不同的是整流器。9管交流发电机的整流器是由6只大功率整流二极管和3只小功率励磁二极管组成的交流发电机。其中6只大功率整流二极管组成三相全波桥式整流电路,对外负载供电。3只小功率管二极管与三只大功率负极管也组成三相全波桥式整流电路专门为发电机磁场供电,所以称3只小功率管为励磁二极管。

VD7、VD8、VD9为磁场二极管,专门用来供给磁场电流。采用励磁二极管后,可以省去充电指示灯继电器。其输出端子标志:D+或L

九管硅整流发电机充电系的电路如图2-32所示,励磁二极管能输出与发电机电枢接线柱B相等的电压,它既能供给发电机励磁电流,还能控制充电指示灯;其工作情况自己分析。图2-358管发动机原理8管交流发电机(如夏利车用)的整流器有8只硅整流二极管,其中2只为中性点二极管。1只正极管接在中性点和正极之间,1只负极管接在中性点和负极,对中性点电压进行全波整流。如图2—35所示当中性点电压瞬时值高于三相绕组的最高值时,中性点正极管导通对外输出电流;电流回路为:中性点→中性点正极管→负载→某一负极管→定子绕组→中性点。当中性点电压瞬时值低于三相绕组的最低值时,中性点负极管导通对外输出电流;电流回路:中性点→定子绕组→某一正极管→负载→中性点负极管→中性点。试验表明:加装中性点二极管的交流发电机在结构不变的情况下可以提高发电机的功率10%~15%之间。图2-34发动机中性点谐波

十一管硅整流发电机整流器总成由六只整流二极管,三只励磁二极管和两只中性点二极管组成,兼有8管、9管发电机特点。如图2-36所示。图2-3611管外搭铁型发电机2.2.3交流发电机的工作特性图2-37交流发电机空载特性曲线

交流发电机的工作特点是转速变化范围大,对于一般汽油发动机来说,其转速变化约为1:8,柴油机约为1:5,因此分析汽车用交流发电机的特性必须以转速的变化为基础。交流发电机的特性有输出特性、空载特性和外特性,其中以输出特性最为重要。

1.

空载特性空载特性是研究发电机在空载运行时,其端电压随转速变化的关系,即I=0时,U=f(n)的曲线,如图2-37所示。2.输出特性输出特性是指在发电机端电压U不变(对12V系列的交流发电机规定为14V,对24V的发电机规定为28V)的情况下,发电机的输出电流与转速之间的关系,即U=常数时,I=f(n)的函数关系。如图2-38所示。由特性曲线I=f(n)可以看出(1)空载转速n1

发电机转速小于一定值n1时,对外输出电流为零。当发电机达到额定电压并能对外输出电流时的最小转速为n1,称n1为空载转速。空载转速常用来作为测试发电机性能的参数之一。(2)额定转速n2额定电流IA

发电机达到额定电流时的转速定义为额定转速n2,把发电机输出最大电流的2/3作为评价发电机的性能指标,称为额定电流IA。发电机出厂时,通过试验,规定了空载转速与额定转速。在使用过程中,可通过检测这两个数据来判断发电机性能的好坏。图2-38交流发电机输出特性曲线

图2-40交流发电机外特性曲线3.外特性当发电机转速一定时,其端电压与输出电流的关系,即n=常数时,U=f(I)的曲线,如图2-40所示。从外特性曲线可以看出发电机电压受负载影响的程度:负载增加即电流增大,发电机的端电压会很快下降,且转速越高,下降的斜率越大。如果发电机在高速运转时,突然失去负载,发电机电压会突然升高,致使电子元件有被击穿的危险。(3)最大电流Imax

发电机输出电流能力随转速的升高而增大,但曲线越来越平坦,当转速达到一定值时,无论转速增加多少,电流都不再增加,即一定结构的发电机输出最大电流Imax有一定限制。由此可见,交流发电机自身具有限制输出电流防止过载的能力,又称为自我保护能力。2.2.4硅整流发电机的使用与检查一、硅整流发电机使用注意事项

1.蓄电池必须负极搭铁,不得接反。否则,蓄电池将通过整流二极管短路放电,使整流二极管立即烧坏。

2.发电机运转时,不能用刮火的方法检查发电机是否发电。否则易损坏发电机二极管。

3.一旦发现发电机不发电或充电电流很小时,及时找出故障并给予排除。

4.发动机自行熄火时,应将点火开关断开。否则蓄电池将长期通过励磁绕组放电。

5.发动机运转时,不得切断发电机与蓄电池之间的导线,以免过电压损坏电子元件。

6.应配用专用调节器,线路连接要可靠。图2-41带张紧度的检查与调整(a)带张紧度的检查(b)带张紧度的调整二、硅整流发电机的检查

1.硅整流发电机的就车检查(1)传动带松紧度的检查大拇指用力(30~40N)压下风扇与发电机之间的传动带,其挠度应符合出厂规定,一般为10~15mm,否则应予调整。如传动带有老化,裂纹应更换。

若过松应松开发电机前端盖与撑杆的锁紧螺母,向外扳动发电机进行调整,松紧度合适后,重新旋紧锁紧螺母。如图2-41。当发电机位置调节到最外极限时,应及时换用同规格的传动带,“V”型带,且应两根同时更换。(2)检查有无噪声若轴承损坏,轴弯曲,在发动机运转时会发出异常响声。有异常响声,则应将发电机分解检修;若皮带有异响,应检查曲轴皮带轮、水泵皮带轮、发电机皮带轮是否在同一旋转平面内。(3)检查导线连接①检查各导线接头连接是否正确。②发电机“B”接线柱必须加弹簧垫片紧固。③采用接插器连接的发电机,其插座与线束插头的连接必须锁紧。交流发电机型号F与E间(Ω)B与E间N与E间正向(Ω)反向(Ω)正向(Ω)反向(Ω)有刷JF11、JFl3、JFl5、JF215~640~50﹥1000010﹥10000JFl2、JF22、JF23、JF2519.5~21无刷JFWl43.5~3.8JFW2815~16表2-5常用交流发电机各接柱之间电阻标准值2.交流发电机解体前的检查:①用万用表R×1检测发动机各接线柱之间的阻值,应符合标准,见表2—5所示。②手持皮带轮试前轴承轴向和径向间隙。③检查外壳、挂脚处有无裂纹及损坏。3.交流发电机解体后的检查(1)转子的检查①励磁绕组的检查:用万用表测量励磁绕组的电阻值,应符合厂规定的要求,若阻值小于规定值时说明绕组间有短路情况,若阻值为“∞”说明有断路情况。励磁绕组常出现的故障多为绕组断路或短路。绕组断路一般在绕组与滑环之间,重新焊好并加以绝缘后可继续使用。绕组短路应重新绕制。②转子轴的检查:转子轴是否弯曲变形。轴的径向跳动量不得大于0.1mm,若超过此值,应校正。③滑环的检查:滑环表面严重烧蚀,或圆柱度误差大于0.025mm时,应精加工其表面,滑环厚度不得小于1.5mm,否则应更换。(2)定子的检查定子绕组常出现的故障有断路或短路等。断路及短路的检查,一是通过外部检视,仔细察看导线是否折断,各线头连接是否脱焊或烧焦。外部检查没问题时,再用万用表检查,用R×lΩ档,使一表笔接中性点,另一表笔分别接每相线圈接头,阻值小于1Ω且三相阻值相等为正常;若阻值为0,为短路;若某一相阻值为“∞”则为断路。(3)炭刷组件的检查:炭刷应无损坏,炭刷在炭刷架内活动要自如,炭刷与滑环的接触面应吻合,当炭刷长度低于7mm时应予调换。(4)整流元件的检查用万用表R×lΩ档检查二极管的好坏,二极管正向电阻值很小约为8~10Ω,反向电阻值则大于10000Ω,不符合阻值要求的,应予以更换。图2-42交流发电机试验线路图4.试验台动态测试可在汽车电器万能试验台上进行发电机空载试验和负荷试验,测出发电机在空载和满载情况下发出额定电压时对应的最小转速,从而判断发电机的工作是否正常。试验线路如图2-42所示。(1)空载试验将待试发电机固定在试验台上,由另外的调速电动机拖动。合上开关S1,由蓄电池供给发电机励磁电流进行他励,当发电机转速为1000r/min(用转速表测量)时,对12V电系发电机电压应为14V,对24V电系发电机电压应为28V。(2)负荷试验首先断开开关S1,发电机转为自励,然后合上开关S2,调节可调电阻R,在发电机转速为2500r/min时,电压应达到14V或28V,电流应达到或接近该发电机的额定电流。常见交流发电机空载试验和负荷试验技术标准见表2-6。交流发电机型号额定数据空载转速(r/min)满载转速(r/min)功率(W)电压(V)电流(A)JF11JF13JF132250142510002500JFl2JF233502812.5l0002500JF2lJF152JF153500143610002500JF22JF255002818l0002500JFl000JF2101000283610002250JF15015014ll10002000JF200200141510003500JF011751413l3003500表2-6常见交流发电机空载试验和负荷试验技术标准对照表2.2.5无刷交流发电机汽车用无刷交流发电机是指无电刷、无滑环的交流发电机。它结构新颖,性能优良,工作稳定,故障少。无刷交流发电机的优点有:①没有电刷和滑环,不会因为电刷和滑环的磨损与接触不良造成励磁不稳定或发电机不发电等故障。②工作时不会产生火花,减少了无线电干扰。无刷交流发电机有爪极式、永磁式和感应子式,其中爪极式和感应子式比较常见。

1.爪极式无刷交流发电机爪极式无刷交流发电机的结构与一般交流发电机大致相同,只不过其励磁绕组是静止的,不随转子转动,所以绕组两端可直接引出,不需要滑环和电刷。图2-43为爪极式无刷交流发电机外形及其分解图。图2-43爪极式无刷交流发电机外形及其分解图

爪极式无刷交流发电机的原理与磁路见图2-44。励磁绕组5装在发电机中部的磁轭托架10上,磁轭托架用螺栓固定在端盖7上。这样尽管磁极3、4转动,励磁绕组并不转动。两爪极3、4中,只有爪极4固定在转子轴6上,另一爪极3则用非导磁材料将其与爪极4固定在一起。当带盘带动转子轴6旋转时,爪极4就带动另一爪极3一同在定子内转动。在爪极3的轴向制有大圆孔,磁轭托架10由此圆孔伸入爪极3和4的腔室内。磁轭托架10与爪极3以及转子磁轭之间均需留出附加间隙g1和g2以便转子转动。当磁场绕组5通过电流时,其主要磁通路径见图2-44。主磁通由转子磁轭出发,经附加间隙g2→磁轭托架10→附加间隙g1→左边爪极3→主气隙g→定子铁芯2→主气隙g→右边磁爪4→转子磁轭,形成闭合回路。当转子旋转时,磁力线切割定子绕组,在三相绕组中产生三相交变电动势。爪极式无刷交流发电机的缺点是:①两块磁极间的连接工艺困难。②主磁路中增加了两个附加气隙g1、g2,要想获得同样大小(与有刷发电机相比)的输出功率,就必须加大励磁绕组的励磁能力。图2-44爪极式无刷交流发电机的原理与磁路1—定子绕组;2—定子铁芯;3、4—爪形磁极;5—励磁绕组;6—转子轴;7、8—端盖;9—机座;10—磁轭托架图2-45感应子式无刷交流发电机1—定子铁芯;2—电枢绕组;3—励磁绕组;4—转子2.感应子式交流发电机感应子式交流发电机由定子、转子、整流器和机壳组成。它的转子由齿轮状硅钢片铆成,其上有若干个沿圆周均匀分布的齿形凸极,而没有励磁绕组。励磁绕组和电枢绕组均安放在定子槽内,发电机内没有滑环和电刷,如图2-45所示。

当励磁绕组3通入直流电后,在定子铁芯中产生固定磁场(右上部、左下部为S极,左上部、右下部为N极)。由于转子4凸齿部分磁通容易通过,磁感应强度最大,从而形成磁极。但转子的每个凸齿是没有固定极性的,当它对着定子右上部、左下部时就是N极,对着左上部、中右下部时就是S极。可见,定子上的每个电枢绕组只与同极性的凸极起作用。转子凸齿在不运动的磁场内旋转时,当凸齿对着定子凸齿时,磁通量最大,当转子槽对着定子凸齿时,磁通量最小。因此转子旋转时,定子凸齿内产生脉动磁通,在定子绕组中感应出交变电动势。将电枢绕组以一定的方式连接起来,并经整流,就可得到直流电。感应子式交流发电机与同步交流发电机的本质区别在于其交流电动势的频率恒等于Zn/60(Z为转子齿数,n为转速),与定子上励磁绕组形成的磁极对数无关。此外,感应子式交流发电机在空载和满载时比功率较低。图2-46永磁无刷交流发电机3.永磁式无刷交流发电机汽车永磁发电机因其具有良好的低速充电性能,无需蓄电池励磁即可发电等优点,有取代普通电机的趋势,但因永磁发电机由于具有固定的永久磁场,用普通发电机电压调节器则无法稳压。必须专用电压调节器,方能控制永磁发电机的输出电压。如图2-46所示。2.3发电机电压调节器一、电压调节器的功用与种类

1.交流发电机的电压调节器的功用由于交流发电机的转子是由发动机通过皮带驱动旋转的,且发动机和交流发电机的速比为5~7,因此交流发电机转子的转速变化范围非常大,这样将引起发电机的输出电压发生较大变化,无法满足汽车用电设备的工作要求。基于上述原因,为了保证用电设备正常工作,防止蓄电池过充电,交流发电机必须配用电压调节器,使其输出电压保持稳定。电压调节器的功用是当发电机转速变化时,自动调节发电机输出电压,使之保持恒定。2.电压调节器的调压原理由交流发电机的工作原理我们知道,发电机的三相绕组产生的相电动势的有效值为:

E=CeФn(V)这里Ce为发电机的结构常数,n为转子转速,Ф为转子的磁极磁通,也就是说发电机所产生的感应电动势与转子转速和磁极磁通成正比。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,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Ф来实现。又磁极磁通Ф与励磁电流If成正比,减小磁通Ф也就是减小励磁电流If。故当交流发电机的转速变化时,调节器通过调节发电机的励磁电流If来调节磁通Ф,使发电机的输出电压UB保持不变。

交流发电机电压调节器按工作原理可分为触点式电压调节器和电子式电压调节器(简称电子调节器)两大类。电子调节器按所匹配的交流发电机搭铁类型可分内搭铁型调节器和外搭铁型调节器两种。适用于内搭铁型交流发电机的电子调节器称为内搭铁型电子调节器,适用于外搭铁型交流发电机的电子调节器称为外搭铁型电子调节器。图2-47FT61型双级触点式电压调节器1-静触点支架2-衔铁3-磁化线圈4-弹簧5-磁轭6-电刷7-滑环8-三相定子绕组9-磁场绕组10-点火开关二、触点式电压调节器

触点式电压调节器又称振动式电压调节器。触点式电压调节器有双级式和单级式之分,其基本原理都是通过改变触点闭合或断开的时间长短来改变励磁电流的大小。触点式电压调节器的缺点是,电压调节精度低,触点易产生火花,对无线电干扰大,可靠性差,寿命短,现已被淘汰。但为了使读者更加直观地了解电压调节器的工作过程,下面以FT61型双级触点式电压调节器为例来介绍触点式电压调节器的构造与工作原理。如图2-47所示。1.结构:如图2-39所示为EQ1090型汽车装用的FT61型电压调节结构图。

K1---低速触点(常闭触点)

K2---高速触点(常开触点)

R1---调节电阻(当K1断开时减小励磁电流)

R2---加速电阻(当K1打开时,加速铁芯退磁使K1迅速闭合)

R3---温度补偿电阻(使调节电压不受温度升高而升高)2.工作原理现根据调节器接线原理图,按发电机的转速快慢分以下几种情况来分析其工作原理。

①当发电机转速很低(约1000r/min)时,其转子励磁绕组由蓄电池供电,产生磁场,其电流走向为:蓄电池(+)→点火开关(SW)→调节器线柱(S)→触电K1→调节器F接柱→发电机磁场接柱F→转子绕组→搭铁→蓄电池(—)。与此同时,还有一条电路其电流流向为:蓄电池(+)→点火开关(SW)→调节器接柱(S)→R1→调节器铁芯绕组→R3→搭铁→蓄电池负极(—)。有使绕组磁化使触点K1分开的趋势,但此时发电机转速低,铁芯上虽然有磁力但尚小,不至于使K1触点分开,此时发电机处于他励阶段。②当发电机转速升高,其输出电压高于蓄电池电压时,励磁电流自给,此时发电机进入自励阶段,其两条电路走向同上。③当发电机的转速升高到n1而使发电机端电压超过其限额电压(14V左右)时,调节器铁芯绕组上产生的吸力,克服了活动触点避臂的弹簧拉力,使低速触点K1断开,使发电机转子绕组中自动接入电阻R1、R2从而使励磁电流变小,发电机输出的电压很快下降。由于输出的电压下降,调节器绕组电流小,铁芯吸力也相应减弱,触点K1在弹簧作用下又闭合。当触点K1又断开,在n1——n2的转速范围内,K1触点处于反复的时分时闭的振动过程中,使发动机输出电压保持稳定。④当发电机转速在升高且在n1——n2的范围内时,触点K1一直被打开,电流虽经过R1、R2刘翔励磁绕组,但由于转速高,发电机励磁电流没被衰减到最小。这就造成励磁电流和发电机电压都随发电机转速的升高而升高,从而进入低速触点失去调节作用的失控区。在该区内,活动触点臂处于中间位置,K1和K2都处于断开状态。⑤当发电机转速再升高并超过n2时,电压上升更高,铁芯吸力更大,活动触点与K2闭合。于是原来流向励磁绕组的电流被K2短路。即发电机转子励磁电流消失。这样发电机开始靠剩磁发电。电压便瞬时急剧下降,调节器铁芯吸力迅速减小,活动触点在弹簧的作用下与K2断开,但K2断开后,电压又开始上升,最后K2又闭合后又开,如此反复这一过程,就使发电机电压不再随发电机转速升高而升高,而是被限制在调定好的限额电压范围内,以上分析可以用2-48的曲线来表示。图2-48FT61型电压调节器调压特性三、电子式调节器电子调节器可以通过大的励磁电流,适合于功率较大的发动机,电压调节精度高,对无线电干扰小,体积小,无运动件,故障少,可靠性高,因此应用广泛。1.电子调节器的基本工作原理现在国内外晶体管调节器的电路设计原理大致相同,结构也基本相同,都是由1~2个稳压管、1~3个二极管、2~3个晶体管、若干个电阻、电容等元件组成。由印制电路板连成电路,外壳由薄而轻的铝合金制成,表面有散热片,外有三个接线柱,分别为“+”(或火线、电枢)接线柱,“-”(或搭铁)接线柱,“F”(或磁场)接线柱,分别与发电机的三个接线柱对应连接。图2-49外搭铁型电子调节器基本电路

图2-49所示为外搭铁型电子调节器的基本电路:基本电路是由三只电阻R1、R2、R3,两只三极管VT1、VT2,一只稳压二极管VS和一只二极管VD组成。(1)检测电路:电阻R1和R2组成一个分压器,检测发电机电压。(2)比较电路:检测的电压与稳压管电压比较(3)开关电路:输出电压大于14V,稳压二极管VS反向击穿,反之截止。(4)功放电路:稳压二极管VS反向击穿,VT1饱和导通,复VT2截止。反之导通。(5)VD是续流二极管:磁场绕组由接通转为断开状态时(F端为+,B端为-),经二极管VD构成放电回路,防止三极管VT2被击穿损坏(6)稳压管VS:稳压管VS是感受元件,串联在VT1的基极电路中,并通过VT1的发射结并联于分压电阻R1的两端,以感受发电机的输出电压;(7)UR1电压加在稳压管VS上。R1的阻值是这样确定的:当发电机输出电压UB达到规定的调整值时(如桑塔纳为13.5~14.5V),UR1电压正好等于稳压管VS的反向击穿电压。工作原理如下:①通点火开关SW时,当发动机未转动或转速较低,蓄电池电压加在分压电阻R1、R2由于发电机电压尚低于调节电压上限,因此R1上的分压值不能使稳压管VS击穿,三极管VT1因无基极电流处于截止,此时蓄电池经点火开关SW电阻R3向VT2提供极基电流,VT2导通,接通励磁电流。若此时发电机转动发电,其电压随转速升高而升高。②当发电机电压上升到高于蓄电池充电电压,但低于调节电压上限时VS和VT1截止,VT2导通,励磁电流由发电机本身提供。③当发电机电压随转速升高而升高到调节电压上限值时,VS导通,VT1因有基极电流而导通,VT2因无基极电流而截止,流过R3的电流经VT1的集电极和发射集构成回路,励磁电流被切断,发电机电压迅速下降。④当发电机电压下降到调节电压下值时,重复②的过程,当电压高于调节电压上限值时,又重复③的过程,这样调节器重复②、③过程,将发电机电压,控制在一定的脉动范围。其平均值就是调节器的调节电压。图2-50内搭铁型调节器基本电路

内搭铁式电子调节器基本电路见图2-50。发动机输出电压低时,稳压二极管VS截止,VT1截止,VT2导通,励磁线圈有电流通过。当发动机输出电压高于设定值时,稳压二极管VS导通,VT1导通,VT2截止,励磁电流切断。图2-51JFTl06型晶体管调节器电路原理图2.晶体管调节器如图2-51为CA1092型汽车用JFTl06型晶体管调节器电路原理图。R1、R2、R3和稳压管VS1构成了电压敏感电路,其中R1、R2、R3为分压器,将交流发电机的端电压进行分压后反向加在稳压管VS1的两端;稳压管VS1为稳压元件,随时感受着发电机端电压的变化。当交流发电机的端电压在稳压管VS1上的分压低于稳压管VS1的稳压值时,VS1稳压管截止;当交流发电机的瑞电压在稳压管VS1上的分压高于稳压管VS1的稳定电压时,稳压管VS1导通。可见,电压敏感电路可以非常灵敏地感受出交流发电机端电压的变化,起到控制开关电路的作用。晶体三极管VT1、VT2、VT3组成复合大功率二级开关电路,利用其开关特性控制磁场电路的接通或断开。①起动发动机并闭合点火开关时,蓄电池通过分压器将电压加在稳压管VS1两端,由于此电压低于稳压管VS1的稳定电压值,VS1截止,使VT1截止,VT2、VT3导通,这时蓄电池经大功率三极管VT3供给励磁电流,使发电机处于他励状态,建立电动势。②发动机带动发电机,转速逐渐升高。当发电机端电压高于蓄电池端电压时,发电机便由他励转为自励的正常发电工作。由于此时转速尚低,输出电压末达到调节电压值,VT1仍然截止,VT2、VT3仍然导通,因此发电机的端电压可以随转速和自励电流的增大而升高,逐渐提高输出电压。③当转速升至一定值使输出电压达到调压值时,经分压器加至稳压管VS1两端的反向电压达到稳定电压值,VS1反向击穿导通,使VT1导通,VT2、VT3截止,断开了励磁电路,发电机端电压便下降。当发电视端电压下降到调压值以下时,经分压器加至稳压管VS1两端的反向电压又低于稳定电压值,使VT1又截止,VT2、VT3又导通,又一次接通了励磁电路,发电机端电压又上升。如此循环下去,就能自动调控发电机的端电压,使其恒定在调压值上。电阻R4、R5、R6、R7为晶体管的偏置电阻。稳压管VD2起到过电压保护作用,利用稳压管的稳压特性,可对发电机负载突然减小或蓄电池接线突然断开时,发电机所产生的正向瞬变过电压起保护作用,并可以利用其正向导通特性,对开关断开时电路中可能产生的反向瞬变过电压起保护作用。二极管VD1接在电压敏感电路中的稳压管VS1之前,以保证稳压管安全可靠工作。当发电机端电压很高时,它能限制稳压管VS1电流不致过大而烧坏;当发电机端电压降低时,它又能迅速截止,保证稳压管VD1可靠截止。二极管VD2接在VT1集电极与VT2基极之间,提供0.7V左右的电压,使VT2导通时迅速导通,截止时可靠截止。二极管VD3反向并联于发电机励磁绕组两端,起续流作用,防止VT3截止时,磁场绕组中的瞬时自感电动势击穿VT3,保护三极管VT3。反馈电阻R8,具有提高灵敏度、改善调压质量的作用。电容C1、C2能适当降低晶体管的开关频率。图2-53夏利轿车发电机集成电路调节器图2-54夏利轿车发电机集成电路调节器电路3.集成电路调节器集成电路调节器除具有晶体管调节器的优点外,还具有超小型,安装于发电机的内部(又称内装式调节器),减少了外接线,并且冷却效果得到了改善,现广泛应用于桑塔纳、奥迪等多种轿车车型上。集成电路调节器也称IC调节器,是根据使用要求,将电路中的若干元件集成在同一基片上,制成一个独立的电子芯片。集成电路调节器装于发电机内部,构成整体式交流发电机。发电机外部有2个或3个接线柱。如图2-53所示为夏利轿车发电机集成电路调节器,发电机上有三个接线柱分别为:“B”、“IG”、“L”。夏利轿车发电机集成电路调节器电路如图2-54所示。调节器的工作过程如下:接通点火开关ST档,发动机未转动时,蓄电池端电压经接柱“IG”输入集成电路,使Vl、V2都有基极电流通过,V1、V2同时导通,发电机由蓄电池进行他励,励磁绕组中有电流通过,同时充电指示灯亮,表示发电机不发电。当发电机运转后,其端电压高于蓄电池电动势而小于调节电压时,Vl仍导通,V2截止,发电机自励发电,指示灯熄灭,表示工作正常。当发电机电压随转速升高到调节电压时(14V左右),集成电路检测出该电压,于是V1截止,励磁电流中断,发电机端电压下降,当电压降到略低于调节器电压时,集成电路使V1又导通,励磁绕组中又有电流流过,发电机电压又上升,如此反复,发电机输出电压将被控制在调节范围之内。当励磁绕组断路等因素导致发电机不发电时,P点无电压输出V2将一直导通,充电指示灯一直发亮表示电池放电。图2-55蓄电池电压检测

集成电路调节器采用的电压取样方法分为蓄电池电压检测法和发电机电压检测法两种。蓄电池电压检测法:检测点“P”测量的是蓄电池端的电压变化,其值与蓄电池端电压成正比;发电机电压检测法:检测点“P”测量的是发电机励磁二极管输出电压变化,即发电机端的电压变化,其值与发电机端电压成正比。(1)蓄电池电压检测法。蓄电池电压检测法的线路见图2-55。加在分压器R1、R2上的电压为蓄电池端电压,由于通过检测点P加到稳压管VD1上的反向电压与蓄电池端电压成正比,所以该线路称为蓄电池电压检测法线路。图2-56发电机电压检测

(2)发电机电压检测法。发电机电压检测法的线路见图2-56。加在分压器R1、R2上的电压是磁场二极管输出端L的电压UL,而硅整流发电机输出端B的电压为UB,由于UL=UB,因此,调节器检测点P的电压加到稳压管VD1两端的反向电压UP与发电机的端电压UB成正比,所以该线路称为发电机电压检测法线路。上述两种基本电路中,如果采用发电机电压检测法线路,发电机的引出线可以少一根,不足之处在于,当图2-56中B点到蓄电池正极之间的电压降较大时,蓄电池的充电电压将会偏低,使蓄电池充电不足。因此,一般大功率发电机采用蓄电池电压检测法。在采用图2-55所示的蓄电池电压检测法线路时,当B点与蓄电池正极之间或S点与蓄电池正极之间断线时,由于不能检测出发电机的端电压,发电机电压将会失控。为了克服这一不足,线路上应采取一定的措施。图2-57所示为实际采用的蓄电池电压检测法的线路。在这个线路中,在调节器的分压器与发电机B端之间增加了一个电阻R6和一个二极管VD2,这样,当B与蓄电池正极之间或S与蓄电池正极之间出现断线时,由于R6的存在,仍能检测出发电机的端电压UB,使调节器正常工作,可以防止发电机电压过高的现象。图2-57蓄电池电压检测法补救电路图2-58电脑控制电压调节器4.电脑控制调节器电脑控制调节器是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,向电脑发送信号,电脑适时地接通和断开磁场电路。既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。如图2-58广州本田雅阁轿车直列4缸发动机配用的发电机调节器电路如图2-59,发电机整流器为八管。调节器为内装式外搭铁型,由发动机电脑控制。在汽车电路中有一个负载检测仪,检测电路中总电流负载大小,送信号到电脑。调节器C接线端子送发电机电压信号到电脑。电脑根据这两个信号判断磁场电路应该接通还是断开,输出控制信号到FR端子,驱动调节器的控制电路,适时地接通和断开磁场绕组电路,以此控制发电机的输出电压。图2-59本田雅阁发电机电压调节四、电压调节器的使用与检修1.电压调节器的使用注意事项(1)调节器与交流发电机的搭铁形式必须一致,否则,发电机无磁场电流而不能发电。(2)调节器与交流发电机的电压等级必须一致,否则充电系统不能正常工作。(3)调节器的调节电压不能过高或过低,避免损坏用电设备或引起蓄电池充电不足。

2.电压调节器的维护(1)晶体管电压调节器的检查对晶体管电压调节器进行检查前,应先了解调节器的电路特点及搭铁极性,再确定相应的测试方法。

1)内搭铁式晶体管电压调节器的测试。将可调直流电源与调节器按图2-60a所示的线路接好,再逐渐提高电源电压。当电压达到6V左右时,指示灯点亮。继续提高电源电压,当电压达到13.5~14.5V时,指示灯应熄灭,此时电压即为调节器的调节电压。若灯不亮或发电机电压超过规定值后,灯仍不熄灭,则调节器有故障。

2)外搭铁式晶体管电压调节器的测试。外搭铁交流发电机工作时,磁场绕组通过调节器搭铁,具体测试线路连接见图2-60b。由于其测试方法与内搭铁式晶体管电压调节器的测试方法完全相同,因此不再赘述。图2-60晶体管电压调节器的测试(2)集成电路电压调节器的检查在检查集成电路电压调节器之前,必须弄清楚集成电路电压调节器引出线的根数以及接线方法,以防将电源极性接错。否则加上测试电压以后,调节器会瞬时短路而损坏。有条件的应使用集成电路检查仪测试集成电路调节器。一般情况下可以按下述方法测试集成电路电压调节器。①3引线集成电路电压调节器的测试。3引线集成电路电压调节器采用发电机电压检测法。测试电路见图2-61a。图中R为一个3~5Ω的电阻,可变直流电源G的调节范围为0~30V。按图连好线以后,逐渐增加直流电源电压,该直流电压值由电压表V2指示。当V2指示值小于调节器调节电压值时,V1电压表上的电压值应在0.6~1V的范围内;当V2指示值大于调节器调节电压值时,V1表上的电压值应为V2的值。调节时,注意V1调节电压值不能超过30V。调节器的调节电压值:14V系列的为14~25V,28V系列的为28~30V。② 4引线集成电路电压调节器的测试。4引线集成电路电压调节器采用蓄电池电压检测法。测试电路见图2-61b。图中元件参数与3引线集成电路电压调节器的测试电路中的元件参数相同,测试方法也相同。V2小于调节电压值时,V1读数为0.6~1V;V2大于调节电压值时,V1读数与V2一致。需要指出的是,图中调节器的引出线字母符号多为国外生产厂家采用,对应到实际接线,“B+”与发电机输出端引线相连,“D+”与点火开关引出线相连,“D-”相当于搭铁线,“F”与发电机磁场绕组相连。在上述两种测试中,如果电压表的读数不符合上述规定范围,说明集成电路调节器内部存在故障,这时必须更换调节器。图2-61集成电路调节器的测试2.4典型电源系线路

一、外装调节器式电源系统的电路

采用外装调节器的交流发电机的磁场线圈搭铁方式有两种:一种是磁场线圈直接在发电机内部搭铁,如EQ1092型汽车;另一种是磁场线圈不在发电机内部搭铁,而是通过调节器搭铁,如解放CA1092型汽车。见图2-62。图2-62调节器与发电机的连接(a)内搭铁式电源电路(b)外搭铁式电源电路1.发电机磁场线圈内搭铁电源系统图2-63所示为NJ1061型汽车电源系统电路。图2-63NJ1061型汽车电源系统电路图1—电压调节器2—充电指示灯继电器3—充电指示灯4、5—熔断器6—点火开关7—电源保护开关8—交流发电机9—蓄电池当点火开关旋至点火挡,发动机未起动时,充电指示灯点亮,显示发电机不发电。发电机励磁电路为:蓄电池正极→电源保护开关→点火开关→熔断器5→调节器的“S”接线柱→调节器的“F”接线柱→磁场绕组→发电机磁场的“E”接线柱搭铁→蓄电池负极。当发动机运转后,发电机正常发电,发电机中性点电压控制充电指示灯继电器的触点断开,切断充电指示灯电路,充电指示灯熄灭,表明发电机工作正常。2.磁场线圈外搭铁发电机电源系统电路图2-64所示为CA1092型汽车电源系统电路。图2-64CA1092型汽车电源系统电路图1—交流发电机2—点火开关3—蓄电池4—电流表;5—充电指示灯6—组合继电器7—电压调节器发电机励磁电路为:蓄电池正极→30A熔断器→电流表→点火开关→5A熔断器→磁场绕组→调节器的F接线柱→调节器的E接线柱搭铁→蓄电池负极。当发动机运转后,发电机正常发电,发电机中性点电压控制组合继电器的常闭触点断开,切断充电指示灯电路,充电指示灯熄灭,表明发电机工作正常。二、整体式交流发电机电源系统电路整体式交流发电机将电压调节器安装在发电机内部,其电源系统电路多采用充电指示灯代替电流表。为了使发电机正常发电,也由点火开关控制输入他励电流,但其数值大小受充电指示灯的限制。由于指示灯泡(或发光二极管)电流过小,可以将指示灯与适当电阻并联,此方案多见于德国大众车系和日本尼桑车系。图2-65所示为大众轿车电源系统电路。图2-65捷达轿车电源系统电路1-发电机及调节器2-充电指示灯3-点火开关4-蓄电池5-起动机发电机的工作电路:点火开关处于点火挡(Ⅰ挡)时,发电机励磁电路的工作电流由蓄电池正极经点火开关触点30与15到充电指示灯,再经发电机D+励磁绕组、电压调节器到蓄电池负极,形成回路。此时充电指示灯亮,并在发电机的转子铁芯中产生磁场,发电机处于他励状态。发动机起动后,在曲轴带轮的带动下,转子旋转,于是在发电机定子的三相绕组中产生交流电,然后通过硅二极管整流后在B+和D+端输出直流电。发电机发电后,励磁电流由发电机自身提供,进入自励状态,同时由于D+点电位升高后,充电指示灯的两端电位比较接近,此时,充电指示灯应熄灭。如果在行车过程中充电指示灯点亮,说明发电机没有发电,应及时进行检修。三、继电器控制电路

充电系继电器通常用来控制充电指示灯或控制发电机励磁电流的通断。

1.充电指示灯继电器电路(1)单继电器控制电路如图2-66所示,利用发电机中性接线柱N在充电时产生的电压来控制指示灯的亮、灭。而五十铃N系列汽车利用发电机在充电时励磁二极管产生的电流使继电器常闭触点切断充电指示灯电路;与此同时,将常开触点闭合,接通了空调电路,确保空调压缩机在发动机转速较高转速下才能接通使用,避免发动机因使用空调而熄火。图2-66单继电器控制电路(2)起动——充电指示灯复合继电器电路CAl092、EQl092汽车的充电指示灯继电器与起动继电器复合一起,如图2-67所示。未充电时,充电指示灯继电器触点常闭,起动机可正常接通,带发动机发动。图2-67起动—充电指示灯复合继电器电路发动机发动后,发电机一旦向蓄电池充电,中性点N的电压使充电指示继电器触点断开,也切断了起动继电子铁芯磁化线圈的搭铁回路。这样一旦发动,起动机便自动停止运转。(3)与调压器复合的充电指示灯继电器长安微型汽车充电指示灯继电器与双级式节压器复合一起(FT126双联式电压调节器),其电路如图2-68所示,其工作情况自己完成。图2-68长安微型车FT126双联式电压调节器电路

2.磁场继电器电路除九管机直接控制充电指示灯电路外,发电机励磁电流一般流经点火开关。为了减少流过点火开关的电流,一些汽车采用了磁场继电器电路。如图2-69所示。在有磁场继电器电路中,发电机励磁电路经闭合了的磁场继电器触点而接通,避免了点火开关触点被大电流烧毁的危险。图2-69FT61A双联调节器电路L1-起动线圈L2-维持线圈L-电压调节器磁化线圈S-电源开关SB-按钮K1、K2、K3-触点R1-加速电阻R2-调节电阻R0-温补电阻

充电系常见故障有不充电、充电电流过小或过大、充电电流不稳及发电机异响等。交流发电机充电系常见故障的部位如图2-70图2-70充电系常见故障的部位2.5充电系故障诊断与排除1.不充电(1)故障现象发动机以中速以上速度运转时,电流表指示不充电,或充电指示灯不熄灭,或发电机端电压在额定电压以下。(2)原因分析①发电机传动带太松或沾油打滑。②发电机励磁电路或充电线路断路。③发电机有故障a二极管击穿、短路、断路;b定子绕组断路或搭铁;c电刷与滑环接触不良;d转子绕组断路。④调节器有故障a触点烧蚀、脏污、弹簧弹力过软、气隙过小;b晶体管调节器的稳压管及小功率三极管短路,大功率三极管断路;c调节器的搭铁方式与发电机不配套。(3)故障诊断

①检查发电机传动带松紧度,清除油污。②检查充电系导线是否松脱,熔断器是否烧断。③接通点火开关,用一字旋具靠近发电机后轴承盖,探测转子电磁吸力,若有明显吸力,说明励磁回路正常,故障在电枢回路;若无吸力或吸力微弱,说明励磁回路有断路、接触不良或局部短路。④若电枢回路有故障,可用试灯的一端搭铁,另一端接触发电机B接线柱。灯亮,表明蓄电池到发电机电枢接线柱之间连接正常,发电机有故障;若灯不亮,表明蓄电池到发电机“B”之间断路。⑤若励磁回路有故障,可用跳线方法检测。用一段导线短接发电机“B”、“F”接线柱(内搭铁式)或短接“B”、“F”接线柱的同时短接“F2”、“E”(外搭铁式)接线柱。然后重新探测磁力,磁力变强,说明发电机内部励磁电路正常,故障是励磁线路断路或调节器有故障,先检查励磁电路熔断器

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