發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器的工作原理

交流發(fā)電機三相繞組產(chǎn)生的相電動勢的有效值為E=Ce n (v)，即交流發(fā)電機產(chǎn)生的感應電動勢與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和磁通成正比。

當轉(zhuǎn)速n增加時，e增加，發(fā)電機的輸出電壓UB增加。當轉(zhuǎn)速上升到一定值時，發(fā)電機的輸出電壓UB達到極限值。要使發(fā)電機的輸出電壓UB不再隨轉(zhuǎn)速增加，只能通過降低磁通來實現(xiàn)。因為磁極的磁通量與勵磁電流If成正比，所以減小磁通量意味著減小勵磁電流If。

所以交流發(fā)電機調(diào)壓器的調(diào)壓原理是：當發(fā)電機轉(zhuǎn)速上升時，調(diào)壓器通過降低發(fā)電機勵磁電流If來降低磁通，使發(fā)電機輸出電壓UB保持不變；當發(fā)電機轉(zhuǎn)速降低時，調(diào)節(jié)器通過增加發(fā)電機的勵磁電流If來增加磁通，使發(fā)電機的輸出電壓UB保持不變。

外部接地調(diào)節(jié)器的工作原理

(1)基本電路

穩(wěn)壓器有很多種，內(nèi)部電路也不一樣，但是工作原理可以通過基本電路的工作原理來理解。如圖3-34所示。

(2)工作原理

當點火開關SW打開時，發(fā)動機將不轉(zhuǎn)動。當發(fā)電機不發(fā)電時，電池電壓被施加到分壓器R1和R2上。此時，因為UR1為低，所以不能執(zhí)行電壓調(diào)節(jié)器VS的反向擊穿，并且VT1被關斷，從而VT2被接通，并且發(fā)電機磁場電路被接通。此時，電池提供磁場電流。隨著發(fā)動機的啟動，發(fā)電機轉(zhuǎn)速升高，發(fā)電機單獨發(fā)電，電壓升高。

當發(fā)電機電壓高于蓄電池電壓時，發(fā)電機自激發(fā)電，開始對外接蓄電池充電。如果發(fā)電機輸出電壓上限UB調(diào)節(jié)器UB2和VT1調(diào)節(jié)電壓，VT2會繼續(xù)關斷，但此時磁場電流由發(fā)電機提供，發(fā)電機電壓會隨著轉(zhuǎn)速的增加而迅速上升。

當發(fā)電機電壓上升到等于調(diào)節(jié)電壓UB2的上限時，調(diào)節(jié)器開始調(diào)節(jié)電壓。此時，VS開啟，VT1開啟，VT2關閉，發(fā)電機磁場回路被切斷。當磁場被切斷時，磁通量減少，發(fā)電機的輸出電壓降低。

當發(fā)電機電壓下降到等于調(diào)節(jié)下限UB1時，VS關斷，VT1關斷，VT2再次接通，磁場電路再次接通，發(fā)電機電壓上升。

一遍又一遍，把發(fā)電機的輸出電壓UB控制在一定范圍內(nèi)。

內(nèi)部接地調(diào)節(jié)器的工作原理

(1)基本電路

如圖3-35所示，內(nèi)部接地電子調(diào)節(jié)器的基本電路特征是晶體管VT1和VT2為PNP型，發(fā)電機的勵磁繞組接在VT2的集電極和接地端之間，與外部接地電路有顯著區(qū)別。該電路的工作原理和結構與外置接地電子調(diào)節(jié)器相似。

(2)工作特點

調(diào)節(jié)器通過晶體管VT2的通斷來控制磁場電流。隨著轉(zhuǎn)速的增加，大功率晶體管VT2的導通時間減少，關斷時間增加，使得磁場電流的平均值減小，磁通量減小，輸出電壓UB保持不變。發(fā)電機輸出電壓UB與磁場電流If(平均值)和轉(zhuǎn)速N的關系稱為電子調(diào)節(jié)器的工作特性。如圖3-36所示。

從電子調(diào)節(jié)器的工作特性曲線可以看出，n1是調(diào)節(jié)器的啟動工作速度，稱為工作下限。隨著發(fā)電機轉(zhuǎn)速的增加，磁場電流減小。當發(fā)電機轉(zhuǎn)速很高時，由于大功率晶體管不能導通，磁場電流被切斷，發(fā)電機只靠剩磁發(fā)電，所以電子調(diào)節(jié)器的工作轉(zhuǎn)速上限很高并且

發(fā)電機電壓檢測電路如圖3-37b所示。分壓器R1和R2從發(fā)電機的輸出端(D端)獲得電壓。調(diào)壓器VS上的電壓與發(fā)電機的輸出電壓成正比，所以這個電路稱為發(fā)電機電壓檢測電路(檢測點在發(fā)電機上)。

發(fā)電機電壓檢測電路的優(yōu)點是發(fā)電機與檢測電路之間的距離短，可以不用電線直接連接到發(fā)電機的輸出端，連接可靠，使檢測電路檢測不到信號。發(fā)電機電壓檢測電路的缺點：當發(fā)電機與蓄電池的連接電阻較大時，蓄電池的充電電壓會較低，導致蓄電池充電不足。

2)電池電壓檢測方法

電池電壓檢測電路如圖3-37a所示。分壓器R1和R2從電池的輸出端得到電壓，調(diào)壓器VS上的電壓與電池的電壓成正比，所以這個電路叫做電池電壓檢測電路(檢測點在電池上)。電池電壓檢測電路的優(yōu)點：直接檢測電池的端電壓來控制發(fā)電機的輸出，可以保證電池的充電電壓。電池電壓檢測電路的缺點：當電池與發(fā)電機連接不可靠時，發(fā)電機會失控。

(2)集成電路調(diào)節(jié)器的應用實例。

夏汽車發(fā)電機集成電路調(diào)節(jié)器的外形如圖3-38所示。發(fā)電機為整體式交流發(fā)電機，調(diào)節(jié)器為內(nèi)置外部接地型。調(diào)節(jié)器有F、P、E六個端子，其中三個端子通過螺釘直接與發(fā)電機連接，B端子通過螺母固定在發(fā)電機的輸出端子“B”上，IG和L端子的委托通向調(diào)節(jié)器的外部接線插座。

李霞汽車調(diào)節(jié)器電路連接圖如圖3-39所示。

磁場電流控制：VT2是與磁場串聯(lián)的大功率三極管。集成IC控制VT2的通斷，從而控制磁場電路的通斷，控制發(fā)電機電壓。

充電指示燈：充電指示燈與VT1的集電極串聯(lián)，充電指示燈VT1開，充電指示燈VT1關。在集成電路中，有一個控制VT1開啟和關閉的電路?？刂菩盘栍蒔點提供，P點提供發(fā)電機單相電壓的交流信號，其信號幅值可以反映發(fā)電機的輸出電壓。

當發(fā)電機輸出電壓低于電池電壓時，IC中的控制電路打開VT1，充電指示燈點亮。當發(fā)電機輸出電壓高于蓄電池電壓時，IC中的控制電路關閉VT1，充電指示燈熄滅。