圣豐技術(shù)交流：圖文結(jié)合介紹汽車發(fā)電機調(diào)節(jié)器工作原理
發(fā)布日期：2017-03-04 08:11:51
圣豐技術(shù)交流：圖文結(jié)合介紹汽車發(fā)電機調(diào)節(jié)器工作原理
雖然，揚州圣豐發(fā)電設(shè)備廠是制作柴油發(fā)電機的，但是滿足于眾網(wǎng)友的好奇心，留言想對汽車發(fā)電機的工作原理進行交流分析，小編走訪各大論壇，為大家搜集了相關(guān)資料：電壓調(diào)節(jié)器是協(xié)助發(fā)電機工作的重要部件。因為汽車正常行駛時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化范圍很大，對發(fā)電機輸出電壓的大小肯定會有很大影響。
汽車發(fā)電機調(diào)節(jié)器工作原理 汽車電壓調(diào)節(jié)器原理詳解
由于交流發(fā)電機的轉(zhuǎn)子是由發(fā)動機通過皮帶驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的，發(fā)動機的轉(zhuǎn)速從最低約800轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)到最高約6000轉(zhuǎn)/分鐘，因而發(fā)電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速變化范圍非常大，這樣將引起發(fā)電機的輸出電壓發(fā)生較大變化，無法滿足汽車用電設(shè)備的工作要求。為了滿足用電設(shè)備恒定電壓的要求，交流發(fā)電機必須配用電壓調(diào)節(jié)器，使其輸出電壓在發(fā)動機所有工況下基本保持恒定。
對于12V的汽車電器系統(tǒng)，調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)發(fā)電機的輸出電壓范圍在13.8－14.4伏之間。
電壓調(diào)節(jié)器的基本調(diào)節(jié)原理：
發(fā)電機的輸出電壓取決于發(fā)電機定子線圈的匝數(shù)、發(fā)電機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子線圈產(chǎn)生磁場的強度，而我們只能調(diào)節(jié)的是轉(zhuǎn)子線圈產(chǎn)生磁場的強度。電壓調(diào)節(jié)器通過控制轉(zhuǎn)子線圈的通電電流來控制磁場的強度。
汽車發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器原理
電壓調(diào)節(jié)器種類：
從發(fā)電機調(diào)節(jié)器發(fā)展來看，經(jīng)歷了觸點式、電子式的微機控制式三種。觸點式利用機械觸點控制轉(zhuǎn)子線圈的接通和切斷；電子式電壓調(diào)節(jié)器利用三極管或集成電路控制轉(zhuǎn)子線圈的接通和切斷；而微機控制式由發(fā)動機控制單元或單獨的電源管理系統(tǒng)控制轉(zhuǎn)子線圈的接通和切斷。
提到電壓調(diào)節(jié)器，必提外搭鐵型電壓調(diào)節(jié)器和內(nèi)搭鐵型電壓調(diào)節(jié)器。我無從考證這一定義來自什么地方，它的原意是：內(nèi)搭鐵型電壓調(diào)節(jié)器控制轉(zhuǎn)子線圈的搭鐵點在發(fā)電機內(nèi)部；外搭鐵型電壓調(diào)節(jié)器控制轉(zhuǎn)子線圈的搭鐵點在發(fā)電機外部。在這一定義時期，發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器采用外置式設(shè)計，如此一來的實質(zhì)是：內(nèi)搭鐵型電壓調(diào)節(jié)器控制轉(zhuǎn)子線圈供電；而外搭鐵型電壓調(diào)節(jié)器控制轉(zhuǎn)子線圈搭鐵。
發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)原理圖
外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的基本電路：基本電路是由三只電阻R1、R2、R3，兩只三極管VT1、VT3，一只穩(wěn)壓二極管VS組成。
電阻R1和R2組成一個分壓器，分壓器R1、R2兩端的電壓為發(fā)電機電壓。
VT3是大功率三極管（NPN型），和發(fā)電機的磁場繞組串聯(lián)，起開關(guān)作用，用來接通與切斷發(fā)電機的勵磁電路；
VT1是小功率三極管（NPN型），用來放大控制信號；
穩(wěn)壓管VS是感受元件，串聯(lián)在VT1的基極電路中，電阻R1和R2選擇與VS匹配：當(dāng)發(fā)電機輸出電壓UB達到規(guī)定的調(diào)整值時（如桑塔納為14V時），R2上電壓正好等于穩(wěn)壓管VS的反向擊穿電壓。
（1） 當(dāng)發(fā)電機電壓低于設(shè)定值時，VS不能被反向擊穿，三極管VT1沒有基極電流，所以VT1截止；電阻R3為三極管VT3提供基極電流，三極管VT3導(dǎo)通，控制轉(zhuǎn)子線圈的搭鐵端接通，接通轉(zhuǎn)子線圈電流。
（2） 當(dāng)發(fā)電機電壓達到設(shè)定值時，VS能被反向擊穿，為三極管VT1提供基極電流，所以VT1導(dǎo)通；VT1導(dǎo)通導(dǎo)致電阻R3直接搭鐵，因為三極管VT3沒有了基極電流，三極管VT3截止，控制轉(zhuǎn)子線圈的搭鐵端切斷，切斷轉(zhuǎn)子線圈電流。使發(fā)電機輸出電壓下降。
典型應(yīng)用的內(nèi)置式電壓調(diào)節(jié)器：
夏利電壓調(diào)節(jié)器圖
夏利電壓調(diào)節(jié)器圖
現(xiàn)在說電壓調(diào)節(jié)器，很多地方提夏利汽車的電壓調(diào)節(jié)器，并且很多時候?qū)⒋穗妷赫{(diào)節(jié)器稱為IC調(diào)節(jié)器，相對于傳統(tǒng)的分散部件，此電壓調(diào)節(jié)器內(nèi)部應(yīng)有一個集成控制芯片，即實現(xiàn)了對轉(zhuǎn)子線圈接通和切斷的控制，還實現(xiàn)對儀表的充電指示燈的控制。夏利來自由日本，這一控制思路為很多汽車的設(shè)計思路。
發(fā)電機電壓檢測電路的優(yōu)點：發(fā)電機到檢測電路距離近，可不用導(dǎo)線連接，直接接在發(fā)電機輸出端，連接可靠，不致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(dāng)發(fā)電機到蓄電池之間連接電阻大時，蓄電池充電電壓會偏低，使蓄電池充電不足。
該調(diào)節(jié)器有6個接線端子F、P、E三個端子用螺釘直接和發(fā)電機連接，B端用螺母固定在發(fā)電機的輸出端子“B”上，IG、L兩個端子傭金屬線引到調(diào)節(jié)器的外部接線插座上。
磁場電流控制：VT2是大功率三極管，和磁場串聯(lián)，由集成片IC控制VT2的導(dǎo)通和截止，從而控制磁場電路通斷，使發(fā)電機電壓得到控制。
充電指示燈：充電指示燈串接在VT1集電極上，VT1導(dǎo)通充電指示燈亮，VT1截止充電指示燈熄滅。在集成片IC中有控制VT1導(dǎo)通和截止的電路，控制信號由p點提供，p點提供的是發(fā)電機單相電壓的交流信號，其信號幅值大小可反映發(fā)電機輸出電壓高低。
當(dāng)發(fā)電機輸出電壓低于蓄電池電壓時，IC中控制電路使VT1導(dǎo)通，充電指示燈亮，當(dāng)發(fā)電機輸出電壓高于蓄電池電壓時，IC中控制電路使VT1截止，充電指示熄滅。
帶有勵磁二極管的電壓調(diào)節(jié)器控制電路：
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