因為汽車正常行駛時，發(fā)動機轉速變化范圍很大，對發(fā)電機輸出電壓的大小肯定會有很大影響，而電機調節(jié)器作為調節(jié)電壓使電壓保持一定范圍有著非常重要的作用。汽車發(fā)電機調節(jié)器工作原理是什么？

由于交流發(fā)電機地轉子是由發(fā)動機通過皮帶驅動旋轉地，且發(fā)動機和交流發(fā)電機地速比為1．7～3，因此交流發(fā)電機轉子地轉速變化范圍非常大，這樣將引起發(fā)電機地輸出電壓發(fā)生較大變化，無法滿足汽車用電設備地工作要求。為了滿足用電設備恒定電壓地要求，交流發(fā)電機必須配用電壓調節(jié)器，使其輸出電壓在發(fā)動機所有工況下基本保持恒定。?

汽車發(fā)電機調節(jié)器的作用

電壓調節(jié)器是協助發(fā)電機工作的重要部件。因為汽車正常行駛時，由于交流發(fā)電機的轉子是由發(fā)動機通過皮帶驅動旋轉的，發(fā)動機的轉速從最低約800轉/分的轉到最高約6000轉/分鐘，發(fā)動機轉速變化范圍很大，對發(fā)電機輸出電壓的大小肯定會有很大影響，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備的工作要求。為使發(fā)電機電壓在不同的轉速下均能保持一定，且能隨發(fā)電機轉速的變化而自動調節(jié)，使電壓值保持在某一特定范圍，就必須裝置電壓調節(jié)器，使其輸出電壓在發(fā)動機所有工況下基本保持恒定。 而電壓調節(jié)器的正常工作，對保證整個汽車電氣系統的正常工作和對延長汽車電氣設備的使用壽命關系極大。汽車發(fā)電機調節(jié)器輸出電壓（或充電電壓）對蓄電池的使用壽命有著很大的影響，其作用是保護蓄電池，是蓄電池的充電保護裝置，以免過度充電而影響壽命。 對于12V的汽車電器系統，調節(jié)器調節(jié)發(fā)電機的輸出電壓范圍在13.8－14.4伏之間。

汽車交流發(fā)電機電壓調節(jié)器原理

交流發(fā)電機端電壓受轉速和負載變化的影響較大，因此必須配用電壓調節(jié)器來控制電壓。電壓調節(jié)器的功用是：在發(fā)動機轉速和發(fā)電機上的負載發(fā)生變化時自動控制發(fā)電機的輸出電壓，使其保持恒定，防止發(fā)電機的電壓過高而造成用電設備的損壞和蓄電池過充電，同時也防止發(fā)電機電壓過低而導致用電設備不能正常工作和蓄電池充電不足。

1.電壓調節(jié)原理

根據電磁感應原理，發(fā)電機的感應電動勢為EΦ＝C1nΦ，其中C1為常數，因此，交流發(fā)電機端電壓的高低，取決于轉子的轉速n和磁極磁通Φ。要保持電壓恒定，在轉速n升高時，應相應減弱磁通Φ，這可以通過減少勵磁電流來實現；在轉速n降低時，應相應增強磁通Φ，這可以通過增大勵磁電流來實現。

2.電壓調節(jié)器的類型

交流發(fā)電機電壓調節(jié)器分為觸點式和電子式調節(jié)器兩大類。電子式又分為晶體管式和集成電路式，基本原理都是通過改變勵磁電流的大小來控制電壓的。觸點式電壓調節(jié)器結構復雜，質量和體積大，觸點易燒蝕，壽命短，對無線電干擾大，觸點開閉動作遲緩，可靠性不高，目前已被淘汰。

3.晶體管式電壓調節(jié)器

晶體管式電壓調節(jié)器是利用晶體管的開關特性，控制發(fā)電機的磁場電流，使發(fā)電機的輸出電壓保持恒定的。下面以JFT106型晶體管電壓調節(jié)器為例進行分析。

JFT106型晶體管電壓調節(jié)器屬于外搭鐵型電壓調節(jié)器，其電路原理圖如圖1-26所示。該調節(jié)器共有“＋”、“F”和“－”三個接線柱，其中“＋”接線柱與發(fā)電機磁場繞組的“F2”接線柱連接后經熔斷器接至點火開關，“F”接線柱與發(fā)電機磁場繞組的“F1”接線柱連接，“－”接線柱搭鐵。該調節(jié)器由電壓敏感電路和兩級開關電路組成。

圖1-26 JFT106型晶體管調節(jié)器電路原理圖

電路中R1、R2、R3和穩(wěn)壓管VD1構成了電壓敏感電路，穩(wěn)壓管VD1為穩(wěn)壓元件，R1、R2、R3為構成分壓器，將交流發(fā)電機的端電壓進行分壓后加在穩(wěn)壓管VD1的兩端；隨時檢測發(fā)電機端電壓的變化。當穩(wěn)壓管VD1上的電壓低于穩(wěn)壓管VD1的穩(wěn)壓值時，VD1穩(wěn)壓管截止；當穩(wěn)壓管VD1上的電壓高于穩(wěn)壓管VD1的穩(wěn)定電壓時，穩(wěn)壓管VD1導通?？梢?，電壓敏感電路檢測出交流發(fā)電機端電壓的變化。晶體三極管VT6、VT7、VT8組成復合大功率三級開關電路，利用其開關特性控制磁場電路的接通或斷開。

（1）接通點火開關，起動發(fā)動機，蓄電池通過分壓器R1、R2、R3將電壓加在穩(wěn)壓管VD1兩端，當電壓低于穩(wěn)壓管VD1的穩(wěn)定電壓值，VD1截止，則VT6截止，VT7、VT8導通，蓄電池經大功率三極管VT8供給勵磁電流，勵磁電路為：蓄電池“+”→點火開關S→調節(jié)器磁場接線柱F2→發(fā)電機磁場繞組→調節(jié)器磁場接線柱F1→VT8→搭鐵→發(fā)電機負極。由蓄電池提供發(fā)電機的勵磁電流，他勵狀態(tài)。

（2）發(fā)動機轉速逐漸升高，發(fā)電機轉速隨之逐漸升高。當發(fā)電機端電壓高于蓄電池端電壓時，發(fā)電機給用電設備供電，并且給蓄電池充電，勵磁回路也由發(fā)電機供電，由他勵轉為自勵。由于此時轉速較低，加在穩(wěn)壓管VD1兩端的電壓仍低于穩(wěn)壓管VD1的穩(wěn)定電壓值，VD1依然截止，輸出電壓未達到調節(jié)電壓值，VT6仍然截止，VT7、VT8仍然導通，發(fā)電機的端電壓可以隨轉速和自勵電流的增大而升高，逐漸提高輸出電壓。

（3）發(fā)動機轉速進一步升高，直到轉速升至一定值使輸出電壓達到調壓值時，經分壓器加至穩(wěn)壓管VD1兩端的電壓達到穩(wěn)定電壓值，VD1反向擊穿導通，使VT6導通，VT7、VT8截止，斷開了勵磁電路，發(fā)電機端電壓下降。當發(fā)電機端電壓下降到調壓值以下時，經分壓器加至穩(wěn)壓管VD1兩端的電壓又低于穩(wěn)定電壓值，使VT6再次截止，VT7、VT8再次導通，再次接通了勵磁電路，發(fā)電機端電壓又上升。如此循環(huán)反復，調控發(fā)電機的端電壓保持恒定。

4.集成電路電壓調節(jié)器

集成電路電壓調節(jié)器簡稱IC電壓調節(jié)器，是將二極管、三極管的管心都集成在一塊基片上，這樣就實現了電壓調節(jié)器的小型化，將其裝在發(fā)電機內部，減少了外部線，縮小了整個充電系統的體積。

夏利汽車發(fā)電機內裝集成電壓調節(jié)器及充電系統電路如圖1-27所示。該發(fā)電機調節(jié)器裝于發(fā)電機內部，構成整體式交流發(fā)電機。

圖1-27 夏利轎車用整體式交流發(fā)電機電路原理圖

調節(jié)器工作過程如下：T1控制勵磁回路的接通和斷開；T2控制充電指示燈的接通和斷開。調節(jié)器根據各個檢測點的信號控制T1、T2的基極電壓。

（1）點火開關S接通且發(fā)動機起動時，蓄電池端電壓經接線柱IG輸入單片集成電路，使三極管T1、T2均有基極電流流過，T1、T2同時導通。T1導通，發(fā)電機由蓄電池進行勵磁，磁場繞組中有電流流過，電流流向為：蓄電池“+”→接線柱B→磁場繞組→T1→搭鐵→蓄電池“—”；T2導通時，充電指示燈亮，充電指示燈電路為：蓄電池“+”→點火開關S→充電指示燈→T2→搭鐵→蓄電池“—”。

（2）發(fā)動機運轉后，發(fā)電機輸出電壓逐漸升高，發(fā)電機由他勵轉為自勵，并向蓄電池充電。P點檢測的是定子繞組的輸出電壓，反映發(fā)電機的輸出電壓情況。由P點輸入單片集成電路的發(fā)電機的輸出電壓，發(fā)電機運轉后，輸出電壓逐漸升高，直到高于蓄電池電壓而小于調節(jié)電壓時，使三極管T1繼續(xù)導通，T2截止。T1導通，磁場繞組中仍有電流流過，發(fā)電機的端電壓可以隨轉速和自勵電流的增大而升高，提高輸出電壓，勵磁電路與上述相同；T2截止，故充電指示燈會熄滅，表示發(fā)電機工作正常。

（3）當發(fā)電機電壓隨轉速升高到調節(jié)電壓時，單片集成電路通過P點檢測出該電壓，于是T1由導通變?yōu)榻刂?，磁場繞組電流中斷，發(fā)電機電壓下降。當電壓下降到低于調節(jié)電壓時，單片集成電路使T1再次導通，如此反復，使發(fā)電機輸出電壓將被控制在規(guī)定電壓范圍內。

單片集成電路檢測各點的信號，當各點信號消失或者超出檢測范圍，判斷此時電路出現了異常后，控制VT2導通，點亮充電指示燈。

5.晶體管電壓調節(jié)器的檢測

由于晶體管式電壓調節(jié)器分為內搭鐵型和外搭鐵型兩類，兩類線路聯接不同，為此檢測前必須明確其類型。國產晶體管調節(jié)器從外觀上看兩類調節(jié)器無法區(qū)分，一般均有“+”、“F”和“-”或“B”、“F”和“E”三個接柱。其判別方法是模擬調節(jié)器的工作電路，用試燈進行判別。

1）晶體管調節(jié)器類型的判別

（1）將晶體管調節(jié)器的“+”、“-”分別接蓄電池分壓器或直流穩(wěn)壓電源的“正”、“負”極。將電壓調至12V，如圖1-28所示。

圖1-28 晶體管電壓調節(jié)器類型的判別與性能檢測接線圖

（2）用一試燈代替發(fā)電機磁場繞組，一端接調節(jié)器的“F”接柱上，另一端先后觸試調節(jié)器的“+”和“-”接柱：

當試燈接“+”接柱時試燈亮，而接“-”接柱時試燈不亮，則調節(jié)器為外搭鐵型。

當試燈接“-”接柱時試燈亮，而接“+”接柱時試燈不亮，則調節(jié)器為內搭鐵型。

2）電子調節(jié)器性能及故障檢測

在判定調節(jié)器的類別后，應進一步檢測調節(jié)器的好壞及調節(jié)電壓。檢測方法步驟如下：

（1） 內搭鐵型調節(jié)器按圖1-29（a）所示連接線路，試燈接“-”接柱和“F” ；對于外搭鐵型調節(jié)器按圖1-29（b）所示連接線路試燈接“+”接柱和“F”。

圖1-29 電子調節(jié)器檢測電路

（2）接通開關，然后由零伏逐漸調高直流電源電壓U，觀察小燈泡的工作情況：

若小燈泡L的亮度隨電壓的升高而增強，且當電壓U調高到調節(jié)電壓值（14V調節(jié)器為13.5V~14.5V）或略高于調節(jié)電壓值時，小燈泡熄滅，則調節(jié)器工作正常。

若小燈泡L始終發(fā)亮，則說明調節(jié)器已損壞。

若小燈泡L始終不亮（燈泡未壞），說明調節(jié)器已損壞。