项目二 (任务四).ppt

1、项目二： 汽车电源系统,连云港工贸高等职业技术学校汽车系,授课说明,授课目的： 课时：4 1、了解发电机的检修方法 重点：检修发电机电压调节器 难点：检修发电机电压调节器的正确方法 授课形式：讲练结合，演示 课后体会：通过学习学生基本掌握发电机电压调节器的检修方法,一、电压调节器的工作原理 1.电压调节器的功用 在发电机转速变化时，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。 2.电压调节器的工作原理 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

2、） E感应电动势（V）；Ce电机结构常数；每极磁通（Wb）；n转速（r/min）,一、交流发电机的调节器,这里Ce为发电机的结构常数，n为转子转速，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（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、。,一、交流发电机的调节器,二、电压调节器的分类 分类： A.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 B.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。 原理：以转速为基础，通过改变励磁电流，来维持发电机的输出电压保持恒定。,一、交流发电机的调节器,1.触点式电压调节器 （1）特点：触点振动频率慢，存在机械惯性和电磁惯性，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。 （2）分类：触点式电压调节器按触点数(按级)和功能分类： 1）按级分：单级触点式、双级触点式 2）按功能分：单联触点式、双联触点式 （3）调节

4、电压方法：通过触点开闭，使磁场电路的电阻值改变从而调节磁场电流大小改变发电机输出电压。,一、交流发电机的调节器,2.晶体管调节器 （1）优点：三极管的开关频率高，且不产生火花，调节精度高，还具有重量轻、体积小、寿命长、可靠性高、电波干扰小等优点，现广泛应用于东风、解放及多种中低档车型。 （2）调节电压方法：利用功率管的开关特性，使磁场电流接通与切断来调节磁场电流大小进而改变发电机输出电压。,一、交流发电机的调节器,3.集成电路调节器 特点：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、奥迪等中高档轿车

5、车型上。 三、选用 1.晶体管调节器：最好使用汽车说明书中指定的调节器，若采用其他型号的调节器代替，除标称电压等规定参数与原调节器相同外，搭铁形式也应相同，否则发电机可能由于励磁电路不同而不能正常工作。 2.集成电路调节器：必须是专用的，不能被替代。,一、交流发电机的调节器,4.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。,一、交流发电机的

6、调节器,电子式电压调节器包括晶体管(分立元件)电压调节器、集成电路电压调节器等两种。 晶体管调节器有多种型式，其电路各不相同，但一般采用整体封装型式，不可拆卸，不能维修，只能整体更换。 这里向大家介绍电子调节器的基本电路，实际电路要复杂的多，但工作原理可用基本电路工作原理去理解。 一、晶体管调节器 为了更好地学习晶体管调节器原理，我们首先复习一下晶体管知识。,二、晶体管调节器,一、晶体管调节器 内搭铁式电子调节器基本电路 1.组成：VT2大功率晶体管；VT1小功率晶体管；VS稳压管；R1、R2分压器；R3为VT1的负载电阻。,一、晶体管调节器,一、晶体管调节器 2.工作过程： （1）他励：点火

7、开关S闭合后，蓄电池的电压就加到分压器的A、C两端，其电压小于发电机输出电压调整值，故UAB小于VS的反向 击穿电压，VS截 止，VT1的基极电 流Ib1等于零，VT1 截止，而VT2导通 饱和，产生励磁 电流(他励)。,一、晶体管调节器,励磁电路为：蓄电池正极点火开关S调节器“+”接线柱VT2调节器“F”接线柱发电机“F”接线柱励磁绕组蓄电池负极(搭铁)。,一、晶体管调节器 （2）自励：发动机起动后，发电机的输出电压将高于蓄电池的电压，发电机的励磁电流由他励转变为自励。 励磁电路为：发电机正极+点火开关S+调节器“+”接线柱+VT：+调节器“F” 接线柱+发电机 “F”接线柱+励磁 绕组+蓄

8、电池负极 (搭铁)。,二、晶体管调节器,一、晶体管调节器 （3）节压：随着转速变化，当发电机输出电压高于调整值时，UAB升至VS反向击穿电压，VS导通，VT1导通，VT2截止，切断励磁电路，发电机输出电压下降；当输出电压低于调整值时， UAB低于VS反向击 穿电压，VS截止， VT1截止，VT2导通， 接通励磁电路，发 电机输出电压上升。 如此反复。,第五节 晶体管调节器,内搭铁式电子调节器基本电路。,二、晶体管调节器,二、JFT106型调节器（外搭铁型晶体管调节器） 1.性能：调节电压为13.8V14.6V，可与14V、750W的外搭铁式九管交流发电机或14V、功率1000W的外搭铁式六管交

9、流发电机配套使用。,二、晶体管调节器,二、JFT106型调节器（外搭铁型晶体管调节器） 2.电路连接：“+”接点火开关S来的火线；“F”接发电机的“F2”接线柱；“-”搭铁。,二、晶体管调节器,二、JFT106型调节器（外搭铁型晶体管调节器） 3.工作过程： 1)接通电源开关S，蓄电池经点火开关S给晶体管调节器提供电流。,第五节 晶体管调节器,2)首先经R5、二极管VD2和R7向晶体管VT2、晶体管VT3提供偏流，使VT3导通。励磁电路为(他励)：蓄电池正极点火开关S发电机励磁绕组VT3蓄电池负极(搭铁)。 3)发动机起动后，励磁方法由他励变为自励，励磁电路为：发电机正极点火开关S发电机励磁绕

10、组VT3蓄电池负极(搭铁)。,二、JFT106型调节器（外搭铁型晶体管调节器） 3.工作过程：4)当发电机输出电压达调整值时，R1端电压反向击穿稳压管VS1使VT1导通，VT2和VT3截止，励磁电流迅速下降，发电机输出电压亦随之下降。,二、晶体管调节器,5)当发电机的输出电压下降，R1的端电压小于VS1的反向击穿电压时，VS1截止，VT1截止，VT2和VT3导通，发电机的输出电压又上升。当发电机的输出电压达到调整值时，VS1又被反向击穿，VT1导通，VT2、VT3截止，发电机的输出电压又下降。如此反复，控制发电机的输出电压保持在规定调整值上。,二、JFT106型调节器（外搭铁型晶体管调节器）

11、4.其他元件的作用： R31.313k，为调节电阻。选择合理，可提高调节器的稳定性。,第五节 晶体管调节器,C1、C2为滤波电容器，可使VS1两端的电压平滑过渡，减小发电机输出电压脉动影响，降低晶体管的工作频率和减小损耗。 VD1、VD2为温度补偿二极管，可减少温度对晶体管工作特性的影响。 VD3为续流二极管，可将VT3由导通进入截止时，在励磁绕组中产生的瞬时过电压短路，以保护VT3。 R6为限制VS1的击穿电流，保护VS1，同时又是VT1的偏压电阻。 R4为正反馈电阻，用以提高晶体管的转换速度，减少损耗。,三、集成电路调节器（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，

12、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。 集成电路调节器的工作原理与晶体管调节器的工作原理完全一样，都通过稳压管感应发电机的输出电压信号，利用三极管的开关特性控制发电机的励磁电流，使发电机的输出电压保持恒定。 集成电路调节器通常与整体式发电机相配。,二、晶体管调节器,集成电路调节器，根据分压器R1、R2检测点位置不同可分为“发电机电压检测电路”和“蓄电池电压检测电路”两种型式。 1.发电机 电压检测电 路,第五节 晶体管调节器,（1）概念：分压器R2和R3的端电压ULE等于发电机的端电压UBE。由检测点P加到稳压管VS1两端的反

13、向电压UPE（经VT2的发射结）正比于发电机的输出电压UBE，故这种基本电路称为发电机电压检测法。,（2）原理 1）他励：接通点火开关后，蓄电池电压加到充电指示灯和分压器R2、R3上。此时因UPE小于VS1的击穿电压，VT2截止，而VT1则因发射结（经R1）承受正向电压而导通，励磁电路为（他励）：蓄电池正极点火开关充电指示灯励磁绕组VT1蓄电池负极（搭铁）。充电指示灯亮，说明发电机没发电。,（2）原理 2）自励：发电机起动后，当发电机电压超过蓄电池电动势时，发电机开始向蓄电池充电，同时，励磁方法由他励变为自励。励磁电路为：发电机励磁二极管励磁绕组VT1蓄电池负极（搭铁）。此时，充电指示灯因两端

14、电位相等而熄灭，表示发电机正常发电。,（2）原理 3）调节：当发电机输出电压达到调节值时，UPE大于VS1的击穿电压，VS1导通，VT2导通，将VT1发射结短路，则VT1截止，励磁电流迅速减小，发电机输出电压也随之下降，接着，VS1和VT2又重新截止，VT1又导通，产生励磁电流。如此循环，VT1管反复导通与截止，控制励磁电流，使发电机输出电压保持稳定。,（2）原理 3）VD为续流二极管，在VT1截止期间，励磁绕组中产生的自感电动势，经续流二极管VD自成回路，迅速消失，从而保护了VT1，防止被反向击穿。,1）优点：发电机到检测电路距离近，可不用导线连接，直接接在发电机输出端，连接可靠，不致使检测

15、电路检测不到信号。,二、晶体管调节器,（3）发电机电压检测电路,2）缺点：当发电机到蓄电池之间连接电阻大时，蓄电池充电电压会偏低，使蓄电池充电不足。,2.蓄电池电压检测法 （1）原理：分压器R2、R3从蓄电池输出端得到电压，稳压管VS上的电压和蓄电池端电压成正比，所以该电路称为蓄电池电压检测电路（检测点在蓄电池上）。,第五节 晶体管调节器,（2）优点：直接检测蓄电池端电压来控制发电机的输出，可使蓄电池的充电电压有保证（一般大功率发电机采用）。当发电机电压输出线或信号线断路时，因无法检测发电机状况而造成发电机失控，需改进。,四、集成电路调节器实例,第五节 晶体管调节器,工作过程： 1）闭合点火开

16、关S，蓄电池电压加到充电指示灯和分压器R2、R3上，因UPE电压小于稳压管VS的扫射击穿电压，VT3截止，而VT2、VT1导通，励磁电路为（他励）：蓄电池正极点火开关S充电指示灯发电机励磁绕组VT1蓄电池负极。此时充电指示灯亮。,2）当发动机起动后，发电机输出电压大于蓄电池电压，发电机开始向蓄电池充电，由他励转为自励。励磁电路为：发电机二极管VDL发电机励磁绕组VT1蓄电池负极。同时充电指示灯因两端电位相等而熄灭，表示发电机正常发电。,3)当发电机的输出电压达到调整值时，UPE电压大于VS的反向击穿电压，VS导通，VT3导通，VT2、VT1截止。这时，励磁电流迅速下降，发电机的输出电压迅速下降。 4)接着VS和VT3又重新截止，VT2、VT