发电机电压调节器的工作原理

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交流发电机三相绕组产生的相电动势有效值为eφ==ceФn（v） 即交流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n升高时，eφ增大，发电机输出端电压ub升高，当转速升高到一定值时，输出端电压达到限定值，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。又因磁极磁通Ф与励磁电流if成正比，所以减小磁通Ф也就是减小励磁电流if。
        所以，交流发电机电压调节器的调压原理是：当发电机转速升高时，调节器通过减小发电机励磁电流if来减小磁通Ф，使发电机的输出电压ub保持不变；当发电机的转速降低时，调节器通过增大发电机的励磁电流if来增加磁通Ф，使发电机的输出电压ub保持不变 。
        

        外搭铁型电压调节器工作原理
           （1）基本电路
                        

        电压调节器有多种型式，其内部电路各不相同，但工作原理可用基本电路工作原理理解。如图3-34所示。
        （2）工作原理
        ① 点火开关sw刚接通时，发动机不转。发电机不发电，蓄电池电压加在分压器r1、r2上，此时因ur1较低不能使稳压管vs的反向击穿，vt1截止，vt1截止使得vt2导通，发电机磁场电路接通，此时由蓄电池供给磁场电流。随着发动机的起动，发电机转速升高，发电机他励发电，电压上升。
        ② 当发电机电压升高到大于蓄电池电压时，发电机自励发电并开始对外蓄电池充电，如果此时发电机输出电压ub调节器调节电压的上限ub2，vt1继续截止，vt2继续导通，但此时的磁场电流由发电机供给，发电机电压随转速升高迅速升高。
        ③ 当发电机电压升高到等于调节电压上限ub2时，调节器对电压的调节开始。此时vs导通，vt1导通，vt2截止，发电机磁场电路被切断，由于磁场被断路，磁通下降，发电机输出电压下降。
        ④ 当发电机电压下降到等于调节下限ub1时，vs截止，vt1截止，vt2重新导通，磁场电路重新被接通，发电机电压上升。
        周而复始，发电机输出电压ub被控制在一定范围内。
        

        内搭铁型电压调节器工作原理
                        

        （1）基本电路
        如图3-35所示，内搭铁型电子调节器基本电路的特点是晶体管vt1、vt2采用pnp型，发电机的励磁绕组连接在vt2的集电极和搭铁端之间，与外搭铁型电路显著不同。电路工作原理和结构与外搭铁型电子调节器类似。
        （2）工作特性
                        

        调节器通过三级管vt2的通断控制磁场电流，随着转速的提高，大功率三级管vt2的导通时间减小，截止时间增加，这样可使得磁场电流平均值减小，磁通减小，保持输出电压ub不变。发电机的输出电压ub、磁场电流if（平均值）随转速n的变化关系称为电子调节器的工作特性。如图3-36所示。
        从电子调节器的工作特性曲线可以看出，n1为调节器开始工作转速，称为工作下限，随着发电机转速的升高，磁场电流减小。当发电机转速很高时，由于大功率三极管可不导通，磁场电流被切断，发电机仅靠剩磁发电，所以，电子调节器的工作转速上限很高，调节范围很大。
        

        集成电路电压调节器
        集成电路也叫ic电路。是将二极管、三极管、电阻电容等电子元件集成在一块硅基片上，制成一个独立的电子芯片。集成电路调节器，在很多方面优于晶体管式调节器。比如体积更小，可将其安装在发电机内部，减少了外部线路，缩小了整个充电系统的体积。同时更加泼辣耐用。所以目前已被广泛的应用。
        ic电压调节器在工作原理与晶体管调节器工作原理完全相同。都是根据发电机得电压信号，利用三极管的开关特性控制磁场电流来调节发电机的输出电压。集成电路调节器同样也有内、外搭铁之分，而且以外搭铁形式居多。
                        

        (1)电压检测方法
        根据ic调节器分压电路检测的电压归属的不同，可分为发电机端电压检测法和蓄电池端电压检测法。
        1）发电机电压检测法
        发电机电压检测电路见图3-37b所示，分压器r1、r2从发电机输出端（d+端）得到电压，稳压管vs上的电压与发电机的输出电压成正比，所以该电路称为发电机电压检测电路（检测点在发电机上）。
        发电机电压检测电路的优点：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，不致使检测电路检测不到信号。发电机电压检测电路的缺点：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
        蓄电池电压检测电路如图3-37a所示，分压器r1、r2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）。蓄电池电压检测电路优点：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。蓄电池电压检测电路的缺点：当蓄电池和发电机之间的连接不可靠时，会使发电机失控。
        （2）集成电路调节器应用举例
                        

        天津夏利汽车发电机使用的集成电路调节器外形如图3-38所示。该发电机为整体式交流发电机，调节器为内装式外搭铁型。该调节器有6个接线端子f、p、e三个端子用螺钉直接和发电机连接，b端用螺母固定在发电机的输出端子“b”上，ig、l两个端子佣金属线引到调节器的外部接线插座上。
        夏利汽车调节器电路连接图如图3-39所示。
                        

        ①磁场电流控制：vt2是大功率三极管，和磁场串联，由集成片ic控制vt2的导通和截止，从而控制磁场电路通断，使发电机电压得到控制。
        ②充电指示灯：充电指示灯串接在vt1集电极上，vt1导通充电指示灯亮，vt1截止充电指示灯熄灭。在集成片ic中有控制vt1导通和截止的电路，控制信号由p点提供，p点提供的是发电机单相电压的交流信号，其信号幅值大小可反映发电机输出电压高低。

        当发电机输出电压低于蓄电池电压时，ic中控制电路使vt1导通，充电指示灯亮，当发电机输出电压高于蓄电池电压时，ic中控制电路使vt1截止，充电指示熄灭。 <span style=&quot;background-color: #fffff2;line-height: 0.1; color: #fffff1;font-size:1%; &quot;>www.qcwxjs.com </span >