汽车交流发电机电压调节器
第五节 交流发电机的电压调节器(王字号)
第五节 交流发电机的电压调节器
学习内容 电压调节器的分类 电压调节器的调压原理 电子调节器结构与工作原理 电压调节器应用实例
（2）电子调节器
概述 交流发电机的结构
交流发电机的工作原理
交流发电机的工作特性 交流发电机的电压调节器 充电警告指示灯控制电路 充电系故障诊断 交流发电机与调节器使用与维护
第五节 交流发电机的电压调节器
第五节 交流发电机的电压调节器
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（4）当UB下降到等于调节下限U1时 电阻R1、R2分压减小，当UR1＜UVS+Ube1， 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。 发电机电压升到调节上限时，VT2就截止，磁
第五节 交流发电机的电压调节器
学习内容 电压调节器的分类 电压调节器的调压原理 电子调节器结构与工作原理 电压调节器应用实例
（3）电脑控制调节器
电脑控制调节器是现代轿车采用的一 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
概述 交流发电机的结构
第五节 交流发电机的电压调节器
学习内容 电压调节器的分类 电压调节器的调压原理 电子调节器结构与工作原理 电压调节器应用实例
由于发动机的转速不断变化，交流发电机 转速很难保持不变。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 概述 电压发生较大变化，无法满足汽车用电设备的 交流发电机的结构 交流发电机的工作原理 工作要求。 交流发电机的工作特性 电压调节器是把发电机输出电压控制在规 交流发电机的电压调节器 充电警告指示灯控制电路 定范围内的调节装臵，其功用是在发电机转速 充电系故障诊断 和负载发生变化时自动控制发电机电压，使其 交流发电机与调节器使用与维护 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发电机的工作特性 交流发电机的电压调节器 充电警告指示灯控制电路 充电系故障诊断 交流发电机与调节器使用与维护
汽车交流发电机电压调节器原理
汽车交流发电机电压调节器原理1.电压调整原理依据电磁感应原理，发电机的感应电动势为EΦ＝C1nΦ，其中C1为常数，因此，沟通发电机端电压的凹凸，取决于转子的转速n和磁极磁通Φ。
要保持电压恒定，在转速n上升时，应相应减弱磁通Φ，这可以通过削减励磁电流来实现；在转速n降低时，应相应增加磁通Φ，这可以通过增大励磁电流来实现。
2.电压调整器的类型沟通发电机电压调整器分为触点式和电子式调整器两大类。
电子式又分为晶体管式和集成电路式，基本原理都是通过转变励磁电流的大小来掌握电压的。
触点式电压调整器结构简单，质量和体积大，触点易烧蚀，寿命短，对无线电干扰大，触点开闭动作迟缓，牢靠性不高，目前已被淘汰。
3.晶体管式电压调整器晶体管式电压调整器是利用晶体管的开关特性，掌握发电机的磁场电流，使发电机的输出电压保持恒定的。
下面以JFT106型晶体管电压调整器为例进行分析。
JFT106型晶体管电压调整器属于外搭铁型电压调整器，其电路原理图如图1-26所示。
该调整器共有“＋”、“F”和“－”三个接线柱，其中“＋”接线柱与发电机磁场绕组的“F2”接线柱连接后经熔断器接至点火开关，“F”接线柱与发电机磁场绕组的“F1”接线柱连接，“－”接线柱搭铁。
该调整器由电压敏感电路和两级开关电路组成。
图1-26JFT106型晶体管调整器电路原理图电路中R1、R2、R3和稳压管VD1构成了电压敏感电路，稳压管VD1为稳压元件，R1、R2、R3为构成分压器，将沟通发电机的端电压进行分压后加在稳压管VD1的两端；随时检测发电机端电压的变化。
当稳压管VD1上的电压低于稳压管VD1的稳压值时，VD1稳压管截止；当稳压管VD1上的电压高于稳压管VD1的稳定电压时，稳压管VD1导通。
可见，电压敏感电路检测出沟通发电机端电压的变化。
晶体三极管VT6、VT7、VT8组成复合大功率三级开关电路，利用其开关特性掌握磁场电路的接通或断开。
(1)接通点火开关，起动发动机，蓄电池通过分压器R1、R2、R3将电压加在稳压管VD1两端，当电压低于稳压管VD1的稳定电压值，VD1截止，则VT6截止，VT7、VT8导通，蓄电池经大功率三极管VT8供应励磁电流，励磁电路为：蓄电池“+”→点火开关S→调整器磁场接线柱F2→发电机磁场绕组→调整器磁场接线柱F1→VT8→搭铁→发电机负极。
汽车发电机整流及电压调节原理
汽车交流发电机及电压调节器汽车使用的电源有蓄电池和发电机两种。
现代汽车采用交流发电机作为主要电源，蓄电池作为辅助电源。
在汽车行驶过程中，由发电机向用电设备提供电源，并向蓄电池充电。
蓄电池在汽车起动时提供起动电流，当发电机发出电量不足时，可以协同发电机供电。
与直流发电机相比，具有如下几个特点：体积小，质量轻在发动机低速运转时，仍能进行充电故障少，使用寿命长，保修简便调节器结构简单很少产生干扰波交流发电机的构造交流发电机的工作原理1.发电原理：在汽车用交流发电机中，由于转子磁极是鸟嘴形，其磁场的分布近似于正弦规律，所以交流电动势也近似于正弦波形，相位差互为120度。
2.整流原理：:硅二极管具有单向导电性。
在某一瞬间，正极二极管上那一项的电压最高，那一项的正极管子就获得正向电压而导通。
负极管上那一项的电压最低，那一项的负极管子就获得正向电压而导通。
实际上，在汽车交流发电机中选用的二极管，其允许的反向电压要高得多，可以承受电路中各种瞬时过电压对二极管的冲击。
3.励磁方法汽车用交流发电机最常用的是九管的交流发电机，也就是具有九个硅二极管的发电机。
其中六个硅二极管组成整流器，利用二极管的单向导电性将交流发电机产生的交流电压转变成直流电压，另外三个二极管提供通过发电机中的励磁绕阻的电流，称为励磁二极管。
九管交流发电机不仅可以控制充电指示灯指示蓄电池的充电情况，指示充电系统是否发生故障，还可以在停车时，提醒驾驶员断开点火开关。
由于二极管有0.6v的门坎电压，所以汽车用交流发电机只有在发电机在较高转速的时候才能自己发电，称为自励过程。
当发电机的转速较低时，由蓄电池供给电流，称为他励过程。
因此，交流发电机发电，要先经过他励过程，再经过自励过程。
工作原理如下：当开关闭合后，首先由蓄电池提供电流。
电路为：蓄电池正极→充电指示灯→调节器触点→励磁绕阻Rf→搭铁→蓄电池负极。
此时，充电指示灯由于有电流通过，所以灯会亮。
但发动机起动后，随着发电机转速提高，发电机的端电压也不断升高，。
交流发电机及调节器
图：带有调节器的发电机的工作特性图
2.双级电磁振动式调节器 1)原理电路图
2)构造
与单级电磁振动式电压调节 器的区别在于： （1）多设计了一对触点K2， 且K2直接搭铁； （2）调节电阻Rf 比单极式要 小得多。 3)工作原理 调节器不工作时，低速触点 K1闭合，高速触点K2处于断开 状态。 （1）发电机低速运转时，一 级触点K1工作；
4）充电系统不充电的排除
充电指示灯常亮 检查发电机驱动带挠度（应为5~7mm），否则应予调整 拆下发电机“B”端子导线，接通点 火开关，检查导线端子上有无电压 有 接上“B”端子导线，起动发动机怠 速运转，检测“B”端子上的电压UB UB=14.5V 0.3V 调节器内部充电指示灯控制电路故 障，需要更换调节器总成 UB<12V 无 发电机“B”端子至点火开关之间的 线路断路
图：硅整流发电机的一般励磁电路
2.整流过程 利用二极管的单向导电特性， 把交流电转变为直流电。
3.整流后发电机的输出电压 负载RL 两端的电压平均值： U=2.34UΦ ， UΦ ——相电压的有效值； 每个二极管上的平均电流： ID=I/3，I——负载电流；
2.4 发电机的特性
1.输出特性 ：U=C，I=f(n) 。
3.交流发电机调节器的分类
（1）电磁振动式调节器：通过触点开闭来 调节Ig 。 a.单级式：只有一对触点。 b.双级式：有两对触点。 （2）电子电压调节器：利用晶体管的开关 特性来调节Ig 。
• 电子电压调节器分类： 按结构形式分 晶体管式：由分立元件组成。 集成电路调节器；由集成电路（IC）组成。 按装配方式分 外装式：与交流发电机分开安装。 内装式：安装在交流发电机上。 按功能分 普通型： 多功能型： 按搭铁形式分 内搭铁型：与内搭铁型交流发电机配套使用。 外搭铁型：与外搭铁型交流发电机配套使用。
《发电机及调节器》PPT课件【2024版】
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第3章 交流发电机及调节器 3.1 交流发电机的结构及类型
⑹风扇及皮带轮 交流发电机的前端装有带轮和风扇，由发动机
通过传动带驱动发电机的转子轴和风扇一起旋转。 风扇一般用低碳钢板冲压而成，在发电机工作时， 对发电机强制通风冷却。皮带轮一般用铸铁或铝 合金铸造而成。
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第3章 交流发电机及调节器 3.1 交流发电机的结构及类型
当励磁绕组有电流通过
时，便产生磁场，转子
轴上的两个爪极分别被
磁化为N极和S极。
当转子旋转时，磁极交
替地在定子铁心中穿过，
形成一个旋转的磁场，
磁力线和定子绕组之间
产生相对运动，在三相
绕组中产生交流感应电
动势。
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第3章 交流发电机及调节器 3.1 交流发电机的结构及类型
3）整流器 功用：将三相交流电变为直流电 组成：六只或八只硅二极管分别焊装在两块极板 （整流板）上而组成。
无刷交流发电机
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第3章 交流发电机及调节器 3.1 交流发电机的结构及类型
根据中华人民共和国汽车行业标准QC/T73-93《汽 车电器设备产品型号编制方法》的规定，汽车交流 发电机型号组成如下：
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变型序号 设计序号 电流等级代号 电压等级代号 产品代号
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第3章 交流发电机及调节器 3.1 交流发电机的结构及类型
二极管组成。 1、整体式交流发电机的结构
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第3章 交流发电机及调节器 3.1 交流发电机的结构及类型
它主要由定子、 转子、电刷、整 流器、前后端盖、 风扇及带轮等组 成（电压调节器 装在交流发电机 后端的防护罩内， 但不是交流发电 机的组成部分）。
电压调节器基础知识
三、触点式电压调节器
2、双级电磁振动式调节器基本电路
5）高速二级调压阶段 电压继续上升，达到二 级调压值时，K2闭合， 励磁绕组被短路，电压 下降后， K2又断开，电 压上升，如此反复，电 压维持恒定。
三、触点式电压调节器
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四、晶体管电压调节器
1、基本工作原理
原理
发电电压高：三极管截止 发电电压低：三极管导通
触点的开闭存在延 时现象，故不能控 制大功率的发电机 电压，且存在电磁 干扰，目前已基本 不采用。
三、触点式电压调节器
2、双级电磁振动式调节器基本电路
触点
KI：低速触点、常闭 K2：高速触点、常开
磁化线圈 感受电压控制触点
三、触点式电压调节器
2、双级电磁振动式调节器基本电路 1）起动过程他励阶段
U≈E＝Cφｎ
C—发电机的结构常数 φ—磁极磁通 ｎ—发电机转速
由此可知：发电机的 输出电压U与转速ｎ和 磁通φ成正比。
二、电压调节器的原理
发电机转速变化时，要使电压保持一定，只有 相应地改变磁极的磁通，而磁通的大小取决于磁场 电流，所以在转速变化时只要自动调节磁场电流就 能使电压保持一定。电压调节器就是根据这一原理 进行电压调节的。
饱和导通：B点电位大于C、E点电位
开关作用 导通：B点有电位
导通：B点电位大于E点电位，但小于 C点电位，但类似有电阻
截止：B点电位小于E点电位
四、晶体管电压调节器
注意
磁场电流方向
发电机与调节器的搭铁型式必须匹配。
四、晶体管电压调节器
注意
电子电压调节器（内搭铁） 转子绕组 磁场电流方向 负载
四、晶体管电压调节器
发动机起动时，低速 触点K1闭合，励磁电 流由蓄电池提供，发 电机它励发电。
交流发电机中电压调节器的作用
交流发电机中电压调节器的作用嘿，你问交流发电机中电压调节器的作用啊？那咱就来聊聊。
这电压调节器在交流发电机里那可重要得很呐。
首先呢，它能控制发电机输出的电压。
你想啊，要是没有它，那电压一会儿高一会儿低的，那可不行。
就像人开车，速度一会儿快一会儿慢，多吓人呐。
电压调节器就像个交警，指挥着电压别乱跑。
然后呢，它能保护电器设备。
要是电压太高了，那些电器可能就会被烧坏。
比如说你的手机啊、电脑啊啥的，可经不起太高的电压。
电压调节器就像个保镖，保护着这些电器不受伤害。
接着呢，它能让发电机工作得更稳定。
要是电压不稳定，发电机可能就会出毛病。
一会儿发电多，一会儿发电少，那可不行。
电压调节器就像个医生，给发电机看病，让它健健康康地工作。
还有啊，它能提高发电机的效率。
要是电压不合适，发电机可能就会浪费很多能量。
电压调节器就像个管家，
把能量管得好好的，让发电机不浪费。
我给你讲个事儿吧。
我有个朋友，他的车发电机出了问题。
一检查，原来是电压调节器坏了。
结果他的车一会儿能启动，一会儿又启动不了。
后来他换了个新的电压调节器，车就好了。
他说这下可知道电压调节器的重要性了。
总之呢，交流发电机中电压调节器的作用就是控制电压、保护电器、让发电机稳定工作、提高效率。
只要有了它，发电机就能好好干活，我们的电器也能安全使用。
让我们一起重视电压调节器，别让它出问题。
交流发电机的电压调节器
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1. 7〜3,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。
为了满足用电设备恒定电压的要求，交流发电机必须配用电压调节器,使其输出电压在发动机所有工况下基本保持恒定。
一、电压调节器的分类1．交流发电机电压调节器按工作原理可分为：（1）触点式电压调节器触点式电压调节器应用较早，这种调节器触点振动频率慢，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，现已被淘汰。
（2）晶体管调节器随着半导体技术的发展，采用了晶体管调节器。
其优点是：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。
（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。
（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。
2．电子调节器按所匹配的交流发电机搭铁型式可分为：（1）内搭铁型调节器：适合于与内搭铁型交流发电机所匹配的电子调节器称为内搭铁型调节器；（2）外搭铁型调节器：适合于与外搭铁型交流发电机所匹配的电子调节器称为外搭铁型调节器。
在使用过程中，对于晶体管调节器，最好使用汽车说明书中指定的调节器，如果采用其他型号替代，除标称电压等规定参数与原调节器相同外，代用调节器必须与原调节、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，交流发电机的三相绕组产生的相电动势的有效值E $==Ce ①n (V)这里Ce为发电机的结构常数，n为转子转速，①为转子的磁极磁通，也就是说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。
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汽车交流发电机电压调节器
汽车发电机运作原理:
汽车发电机内的转子是使用电磁铁产生固定磁场以转动的磁场切割定子线圈产生交流电, 再经过六个萧特基二极管整流便成脉动直流电接至电池, 供应车内电力设备直流12V~14V的电力, 转子内的电磁铁的电源是由发电机内的调节器，作为开关式控制, 因为车子行走时车速及引擎转速有快有慢, 车内电力设备耗电有大有小, 所以调节器会侦测电池电压, 当电池电压超过14.2V时则关闭汽车发电机内转子电磁铁的电源, 此时发电机将不会发电, 车内电力设备开始使用电池的电力, 因此电池电压开始下降, 下降到13.8V(各车系设计的电压会有些不同)时, 调节器侦测到电池电压下降至充电标准, 于是将汽车发电机内转子电磁铁的电源打开, 发电机重新发电供应电池充电及车内电系使用电力, 如此过程在车辆引擎运转中不断循环。
电压调节器有两种功能：Voltage Regulator
(1)用来调节发电机的输出电压。
(2)用来限制发电机的输出电流。
调节器如果损坏，发电机可能会
(1)电压过低或没有电压输出，导致电瓶没电。
(2)输出压爆升，把电瓶充到电极穿孔或是大灯烧断，甚至把汽车电力系统整个烧毁。
(3)发电机输出电流过大，把输出线圈烧毁。
塑料制机构件本体作用
智涌承作之注塑部件，即是为调节器之机构件部分，作为内部电子零件之依附体，保护电子零件不受外力破坏，并提供隔离外部水气及异物入侵，而造成失效之保护装置。
金属端子部分就形同电子零件之电路接脚(Lead frame),，用于电流及控制讯号传递之用，端子透过与电子电路之连结，作为输出入端点连结各用电装置。
塑料本体部分，尚有作为端子定位、同时隔离各个端子之安全间距，起到绝缘效用，避免各个端子间短路的作用。
发电机各个接点之电路功能
N接头：为连接静子绕线的一只脚或一相的电压脉冲。
L接头：为连接仪表板上的充电指示灯。
F接头：为连接发电机磁场线圈。
E接头：与外壳相接的搭铁回路。
BAT接头：与电瓶正极相接接头。
IG接头：连接点火开关。