【汽车发电机调节器】汽车发电机调节器工作原理 汽车电压调节器原理详解 |
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【汽车发电机调节器】汽车发电机调节器工作原理 汽车电压调节器原理详解
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因为汽车正常行驶时，发动机转速变化范围很大，对发电机输出电压的大小肯定会有很大影响，而电机调节器作为调节电压使电压保持一定范围有着非常重要的作用。汽车发电机调节器工作原理是什么？汽车发电机调节器原理图是怎么样的呢？汽车发电机调节器故障判断方法又是什么？下面一起来了解一下。 TITLE汽车发电机调节器的作用 电压调节器是协助发电机工作的重要部件。因为汽车正常行驶时，由于交流发电机的转子是由发动机通过皮带驱动旋转的，发动机的转速从最低约800转/分的转到最高约6000转/分钟，发动机转速变化范围很大，对发电机输出电压的大小肯定会有很大影响，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。为使发电机电压在不同的转速下均能保持一定，且能随发电机转速的变化而自动调节，使电压值保持在某一特定范围，就必须装置电压调节器，使其输出电压在发动机所有工况下基本保持恒定。 而电压调节器的正常工作，对保证整个汽车电气系统的正常工作和对延长汽车电气设备的使用寿命关系极大。汽车发电机调节器输出电压（或充电电压）对蓄电池的使用寿命有着很大的影响，其作用是保护蓄电池，是蓄电池的充电保护装置，以免过度充电而影响寿命。 对于12V的汽车电器系统，调节器调节发电机的输出电压范围在13.8－14.4伏之间。TITLE电压调节器的基本原理 发电机的输出电压取决于发电机定子线圈的匝数、发电机的转速和转子线圈产生磁场的强度，而我们只能调节的是转子线圈产生磁场的强度。电压调节器通过控制转子线圈的通电电流来控制磁场的强度。
汽车发电机电压调节器原理图
汽车发电机电压调节器原理图 TITLE发电机调节器的种类和原理 从发电机调节器发展来看，经历了触点式、电子式的微机控制式三种。触点式利用机械触点控制转子线圈的接通和切断；电子式电压调节器利用三极管或集成电路控制转子线圈的接通和切断；而微机控制式由发动机控制单元或单独的电源管理系统控制转子线圈的接通和切断。 提到电压调节器，必提外搭铁型电压调节器和内搭铁型电压调节器。内搭铁型电压调节器控制转子线圈的搭铁点在发电机内部；外搭铁型电压调节器控制转子线圈的搭铁点在发电机外部。在这一定义时期，发电机电压调节器采用外置式设计，如此一来的实质是：内搭铁型电压调节器控制转子线圈供电；而外搭铁型电压调节器控制转子线圈搭铁。
汽车发电机外搭铁电压调节器的原理图
汽车发电机外搭铁电压调节器的原理图 TITLE电子式电压调节器的调压原理
TITLE典型应用的内置式电压调节器
电压调节器结构原理图
夏利电压调节器电路图 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。 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。 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。
夏利充电指示灯电路图 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。
夏利充电指示灯电路图 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。 带有励磁二极管的电压调节器控制电路：
桑塔纳充电指示灯电路图 TITLE电压调节器使用维护 调节器在使用过程中一般不允许拆卸护盖，正常情况是每工作200h左右进行一次全面检查和维护，其内容如下： 1、拆下护壳，检查触点表面有无污物和烧损。若有污物，可用较干净的纸擦拭触点表面。若触点出现烧蚀或平面不平而导致接触不良，一般用“00”号砂纸或砂条将其磨平，最后再用干净的纸擦净。 2、检查各个接头的牢固程度，测量电阻和各个线圈的电阻值。若有损坏，应及时修复或更换新件。 3、检验断流器的闭合电压和逆电流、节压器的限额电压、节流器的限额电流以及各种触点的间隙和气隙。若不符合要求，应进行调整。 4、检查调整后的调节器，在起动柴油机时要注意观察充电电流表指针的指示。若柴油机以中等以上转速运转时电流表的指针仍指向“-”一边，这说明断流器的触点未断开，应迅速断开接地开关；否则，会损坏蓄电池、调节器和充电发电机等。若柴油机起动至额定转速后电流表的指针仍指向“0”处，说明的调整时未按技术要求进行调整，应重新进行检查和调整。TITLE汽车发电机调节器故障判断 调节器有三个柱，一个是正极柱，一个是搭铁柱，还有一个是磁场柱，试法：正极接到调节器正极柱，搭铁接到调节器搭铁柱，另个用条电线把调节器磁场柱接到碳刷一个，另一个碳刷搭铁，用试灯试碳刷有没有电，灯泡亮是好，不亮就是调节器坏了。 判断调节器的好坏的另外的方法： 1、发电机不发电，用试灯量磁场端没电，调节器F也没电，但B有电，E搭铁正常，那就是调节器坏了，更换。 2、发电机发电量太大超过15.0v甚至更高那一般也是调节器坏了，更换。 3、用表测量发电机发电量，正常14.8左右，高啦就是调节器损坏。如果灯泡经常烧还找不出其他问题，除了电池温度高，消耗快等，就是调压器坏了。TITLE汽车发电机与调节器故障维修 1、发电机不充电：发动机中速以上运转，电流表指示放电，充电指示灯不熄灭。测量发电机端电压为≯蓄电池电压。 原因：发电机皮带断或打滑严重；发电机励磁线路或充电线路断路；发电机故障；调节器故障 故障诊断和维修 （1）依次检查皮带松紧、导线连接（松脱或接错）情况。 （2）若正常，对发电机进行电磁吸力试验，若不正常，检查励磁电路。应首先区分是发电机的故障还是调节器的故障（给发电机转子绕组通电，通过试验其是否有电磁吸力，来证明）。若正常，进行下一步。 （3）检查电枢回路。用试灯检查发电机“B”接线端是否有电的方法来确定故障是在外线路还是在发电机内部。 （4）诊断电路故障时，可用试灯或万用表的电阻档或电压档。【详细>>】 2、发电机充电电流过小：在蓄电池亏电的情况下，发动机中高速运转时充电电流很小，或蓄电池经常亏电。 原因：充电线路接触不良；传动带打滑；发电机有故障；调节器调节电压过低或有故障。 故障诊断维修： （1）检查发电机传动带的松紧或油污、检查导线的连接； （2）拆下发电机“F”导线，用试灯两端接发电机“B”和“F”接线柱，起动发动机并逐渐提高转速，若试灯发红证明发电机有故障；若两度增加较大说明发电机正常，故障在调节器。有电流表可在此情况下观察其充电电流大小，区分是发电机还是调节器的故障。 3、发电机充电电流过大：在蓄电池不亏电的情况下，电流表指示充电仍在10A以上，或电解液消耗过快。 原因：调节器调节电压值过高；晶体管调节器大功率三极管不能有效截止或短路；电磁震动式调节器的磁化线圈或调解电阻断路、高速触点脏污等；发电机的励磁线路与“B+”短接。 故障诊断维修：拆下调节器磁场接线，逐步提高发电机转速并观察电流表。若仍指示充电，即为发电机的故障；否则，为调节器的故障，对于电磁震动调节器可进行调整与检修；若是晶体管调节器，则应进行更换。 4、发电机充电不稳：发动机在怠速以上运转时，电流表指示不稳或开灯后又闪亮现象。 原因：转动带松动有时打滑；充电系导线接触不良；发电机故障；调节器调节触点烧蚀或脏污，触点臂弹簧过软等。 故障诊断维修： 1）首先排除传动带打滑和导线基础不良等外在故障。 2）应先检查调节器的故障再检查发电机的故障。 3）发电机故障：①轴承故障；②转子与定子相碰；③电刷磨损过大或与滑环接触不良；④转子轴弯曲等。 1汽车发电机常见故障——不充电 发动机在中等以上转速时，电流表指针指示不充电，充电指示灯亮，首先要考虑蓄电池充电情况，若充电不足为发电装置故障。 不充电除了传动皮带过松打滑，一般要检查发电机本身不发电或调节器故障，以及充电电路断路故障。如发电机内部整流脱落或电枢接线柱底部与二极管元件板接触处不通;二极管击穿短路，造成定子绕组烧损;电刷在炭刷架内卡住接触不良，或磁场绕组断路等。 诊断中提高发动机转;开大灯，如电流表指针瞬间的偏转放电方向，则为发电机与调节器工作正常，而是蓄电池充电已足;若电流表指针较大的偏向放电方向，则故障在发电机或调节器，应检查充电线路各接头是否良好，风扇皮带是否过松及发电机、调节器的技术状况。首先验证充电系统是否确实有故障，将发动机置于中速运转，在开前照灯的瞬间，电流表指针偏向“+”方向或保持原位不动，为蓄电池已充足电，充电系统工作正常。如果电流表指针偏向“一”方向，为充电系统有故障，应予检修。 2汽车发电机常见故障——充电电流过小 蓄电池在存电不足的情况下，提高发动机转速，电流表指针指示较小的充电电流，则为充电电流过小故障。这一般是发电机本身电压不足，调节器技术状态不良以及充电线路中电阻增大所致。 可按以下步骤判断和排除：检查蓄电池、发电机、调节器和电流表等各机件的接线柱及其导线连接是否牢靠。检查风扇皮带是否过松而使发电机转速不高。在上述情况正常时，可在发动机中等转速下检查调节器的限额电压，拆检发电机是否有磨损损坏的异常现象。检查调节器活动触点是否烧蚀或有无氧化物，活动触点臂与铁芯间间隙及弹簧拉力是否符合技术要求;调节器接线有无松动现象。发现异常现象应及时修复。发动机在中速以上运转时，接通前照灯，若电流仍显示充电，为充电系统技术状况良好;若电源表显示放电，为充电电流过小故障，应予检修。 3汽车发电机常见故障——充电电流过大 汽车电流表指针偏转到最大充电电流位置;若夜间行车，发动机转速高时，就会出现照明和仪表指示灯特别亮。灯泡容易烧毁，分电器触点烧蚀，蓄电池电解液消耗过快。首先检查调节器火线与磁场两接线柱导线是否接错，活动触点是否烧蚀或粘合于常闭状态。检查调节器时，可拆下磁场接线，若充电电流明显减小，为调节器故障，可能是低速触点烧结分不开，线圈有断路等，若充电电流仍然很大，可能是磁场接线和电枢接线有短路。首先检查是否因蓄电池内部短路和严重亏电而引起充电电流过大应予检修。 4汽车发电机常见故障——充电电流不稳 在发动机怠速以上转速运转时，电流表指针左右摆动，显示间歇充电(有时充电有时又不充电的现象)，一般为发电机的端电压不稳定。首先应检查各连接线头是否松动和接触不良;皮带是否过松以及蓄电池的极桩有无松动。若无异常再检查调节器触点是否烧蚀、脏污，线圈或电阻有无接触不良、断路等;仍无异常，则应拆检发电机内部的技术状况，并逐项修复。发电机中速以上运转时，电流表指示充电，但指针不断左右摆动，充电电流时大时小，应予检修。 5汽车发电机常见故障——发电机不发电 发电机不发电的主要原因是：整流二极管击穿短路或断路;激磁绕组短路或断路;三相定子绕组相问短路或搭铁;转子滑环严重氧化脏污，炭刷架损坏或炭刷在刷架中卡住。 变为车辆电气系统所需要的直流电。 调节器通过发电机提供可变输出电压。发电机的外壳上有两个电气接线端。其中一个端子通过大直径电缆将经过整流和调节的直 流电从发电机供应至蓄电池正极端子。第二个端子在调节器和发动机控制模块（ECM）之间提供LIN总线连接。调节器通过LIN总线与ECM连接，而ECM也提供高速控制器局域网（CAN）总线与中央接线盒（CJB）连接。CJB包括可以提供蓄电池电解液温度数学模型的软件地图，并可不断接收来自ECM有关蓄电池实际电压的信息。根据所接收的信息，CJB然后通过高速CAN总线向ECM发出一个预计输出电压，这是调节器所需要的，以有效地给蓄电池充电。一个相应的信息然后由ECM通过LIN总线发给调节器，以满足CJB所确定的输出电压。该控制循环在闭环条件下是周而复始的。 什么是汽车发电机单向皮带轮，单向皮带轮(OAP)的特点有哪些，如何辨别真假单向皮带轮？安装单向皮带轮有哪些好处？单向皮带轮的应用范围？要了解这些，首先需知道产生单向皮带轮的原因有哪些？ 交流发电机产生单向皮带轮的原因： 传统的动力传递是皮带驱动方式：发动机与发电机之间是靠皮带等部件来完成动力传递的。发动机一侧微小的转速变化，都能引起皮带工作的不稳定、打滑，以及与此伴随产生噪声，甚至降低皮带的寿命。基于此，一些厂家从起动机上采用了数种单向离合器的情况得到启发，从21世纪初就开始研发、制造出了内装单向离合器的汽车发电机皮带轮，开发出可以吸收转速变化、高可靠性的驱动系统。 什么是发电机单向皮带轮： “OAP”是单向皮带轮的简称 单向交流发电机皮带轮又叫交流发电机超越皮带轮，英文全称为：Overrunning Alternator Pulley 俗称的发电机带离合，其实说的就是单向交流发电机皮带轮。 发电机单向皮带轮由一个与多楔带截面形状相匹配的外圈、一个由冲压内圈、外圈和双滚针轴承组成的离合器单元、一个轴套以及两个密封圈组成。为了防止水和其他污垢的影响，在其外端面安装了一个保护盖。 其功能是将交流发电机从发动机前端附件皮带传动系中解耦出来，因为交流发电机在发动机前端附件皮带传动系中具有最高的转动惯性矩。这就意味着，发电机单向皮带轮是多楔带只能单向驱动交流发电机。 发电机单向皮带轮有哪些特点，与传统发电机皮带轮有哪些区别，如何辨别真假单向皮带轮？ 1.具有单向打滑性能，其基本原理类似启动机上的单向离合器齿轮 2.可分为外圈与内圈两个部分，在运转中若出现内圈转速(即转子转速)超过外圈转速的情况，皮带轮立即打滑，此时内圈与外圈之间脱离。 3.有一个塑料罩，罩在端口防止灰尘进入内部，俗称防尘罩。 4.依靠其背面的螺纹直接旋转在转子轴上。因此在轮的外端面没有六角螺母 5.普通皮带轮是三角形，单向皮带轮是楔形，使发电机在运行中得到了良好的性能 6.必须用特殊的工具进行固定或卸下：由于结构上的特殊性，新皮带轮必须用专用工具将皮带轮扭紧或卸下，专用工具的主要部分是与皮带轮内的轮齿相匹配的芯轴(芯轴的外径中19．99mm，芯轴的齿数是33齿) 7.必须配用标准的旋具头：(1)可选用Ф10、12角旋具头，长度为70mm。(2)可选用Ф10、6角旋具头。长度为70mm。 安装单向皮带轮有哪些好处？ 1.对前端附件皮带传动系带来的性能改善是: 减小皮带振动 降低皮带张紧力 减少皮带张紧轮的张紧行程 提高皮带寿命 减小皮带传动的噪音 使交流发电机在发动机怠速时的转速增加 在汽车换挡时改善发电机的皮带传动噪音和打滑情况 变速箱加减档的时候顿挫、冲击没原来强，加减档反应要快一点点，怠速抖动、声音轻点，能改善一下驾驶感受 2.在发动机转速小于2000转/分的情况，交流发电机单向皮带轮可以将发电机惯性矩从发动机前端附件皮带系中解耦出去。单向皮带轮的解耦功能是否作用取决 于发动机（扭振的振幅）的负载情况，发电机的惯性矩和负载情况。此外，在汽车换挡使发动机转速骤降时，单向皮带轮也将发电机惯性矩进行去解耦。 汽车发电机单向皮带轮的应用范围： 1. 柴油机 2. 带有歇缸功能的V缸机 3. 双质量飞轮的应用 4. 减低的怠速速度 5. 具有很高换档冲击的自动变速箱 6. 具有很高惯性扭矩的交流发电机 |
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