汽車發(fā)電機(jī)整流原理

1、汽車交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器汽車使用的電源有蓄電池和發(fā)電機(jī)兩種?，F(xiàn)代汽車采用交流發(fā)電機(jī)作為主要電源，蓄電池作為輔助電源。在汽車行駛過程中，由發(fā)電機(jī)向用電設(shè)備提供電源，并向蓄電池充電。蓄電池在汽車起動時提供起動電流，當(dāng)發(fā)電機(jī)發(fā)出電量不足時，可以協(xié)同發(fā)電機(jī)供電。與直流發(fā)電機(jī)相比，具有如下幾個特點(diǎn)：體積小，質(zhì)量輕 在發(fā)動機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時，仍能進(jìn)行充電 故障少，使用壽命長，保修簡便 調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)簡單 很少產(chǎn)生干擾波 交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造 交流發(fā)電機(jī)的工作原理1.發(fā)電原理：在汽車用交流發(fā)電機(jī)中，由于轉(zhuǎn)子磁極是鳥嘴形，其磁場的分布近似于正弦規(guī)律，所以交流電動勢也近似于正弦波形，相位差互為120度。2.整流原理：:硅二

2、極管具有單向?qū)щ娦浴?#160; 在某一瞬間，正極二極管上那一項的電壓最高，那一項的正極管子就獲得正向電壓而導(dǎo)通。負(fù)極管上那一項的電壓最低，那一項的負(fù)極管子就獲得正向電壓而導(dǎo)通。  實(shí)際上，在汽車交流發(fā)電機(jī)中選用的二極管，其允許的反向電壓要高得多，可以承受電路中各種瞬時過電壓對二極管的沖擊。3.勵磁方法  汽車用交流發(fā)電機(jī)最常用的是九管的交流發(fā)電機(jī)，也就是具有九個硅二極管的發(fā)電機(jī)。其中六個硅二極管組成整流器，利用二極管的單向?qū)щ娦詫⒔涣靼l(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電壓轉(zhuǎn)變成直流電壓，另外三個二極管提供通過發(fā)電機(jī)中的勵磁繞阻的電流，稱為勵磁二極管。九管交流發(fā)電機(jī)不僅可以控制充電指示燈指示

3、蓄電池的充電情況，指示充電系統(tǒng)是否發(fā)生故障，還可以在停車時，提醒駕駛員斷開點(diǎn)火開關(guān)。  由于二極管有0.6v的門坎電壓，所以汽車用交流發(fā)電機(jī)只有在發(fā)電機(jī)在較高轉(zhuǎn)速的時候才能自己發(fā)電，稱為自勵過程。當(dāng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速較低時，由蓄電池供給電流，稱為他勵過程。因此，交流發(fā)電機(jī)發(fā)電，要先經(jīng)過他勵過程，再經(jīng)過自勵過程。工作原理如下：  當(dāng)開關(guān)閉合后，首先由蓄電池提供電流。電路為：  蓄電池正極充電指示燈調(diào)節(jié)器觸點(diǎn)勵磁繞阻Rf搭鐵蓄電池負(fù)極。此時，充電指示燈由于有電流通過，所以燈會亮。  但發(fā)動機(jī)起動后，隨著發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速提高，發(fā)電機(jī)的端電壓也不斷升高，。當(dāng)發(fā)電機(jī)的輸出電壓

4、與蓄電池電壓相等時，發(fā)電機(jī)“B”端和“”端的電位相等，此時，充電指示燈由于兩端電位差為零而熄滅。指示發(fā)電機(jī)已經(jīng)正常工作，勵磁電流由發(fā)電機(jī)自己供給。發(fā)電機(jī)中三相繞阻所產(chǎn)生的三相交流電動勢經(jīng)六只二極管整流后，輸出直流電，向負(fù)載供電，并向蓄電池充電。  當(dāng)發(fā)電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)、充電系統(tǒng)發(fā)生故障而導(dǎo)致發(fā)電機(jī)不發(fā)電時，“”端無電壓輸出，所以充電指示燈由于兩端電位差增大而發(fā)亮，警告駕駛員及時排除故障。九管交流發(fā)電機(jī)在停車后，蓄電池向充電指示燈繼續(xù)提供電流，則充電指示燈會一直亮，提醒駕駛員斷開點(diǎn)火開關(guān)。              &#

5、160;         交流發(fā)電機(jī)的工作特性汽車交流發(fā)電機(jī)的工作特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速變化范圍大，因此，必須了解其輸出電流、端電壓與轉(zhuǎn)速變化之間的關(guān)系，即交流發(fā)電機(jī)的工作特性。1.輸出特性：發(fā)電機(jī)的端電壓不變，輸出電流于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速甚低時，其端電壓低于額定電壓，此時發(fā)電機(jī)不向外供電；當(dāng)發(fā)電機(jī)空載時，電壓達(dá)到額定電壓值的轉(zhuǎn)速n1，稱為空載轉(zhuǎn)速。當(dāng)發(fā)電機(jī)達(dá)到額定功率時的轉(zhuǎn)速成為滿載轉(zhuǎn)速n2。說明：只有當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速高于n1時才可能向外供電。n1是選定發(fā)電機(jī)傳動比的主要依據(jù)。    滿載轉(zhuǎn)速是判斷發(fā)電機(jī)技術(shù)性能的重要指標(biāo)。 

6、;   當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值時，其輸出電流不在隨轉(zhuǎn)速升高而升高，因此具有限流的作用。2.空載特性：發(fā)電機(jī)空載時，其端電壓與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系說明：空載特性是判斷發(fā)電機(jī)充電性能是否良好的重要依據(jù)3.外特性：轉(zhuǎn)速一定時,發(fā)電機(jī)的端電壓與輸出電流之間的關(guān)系。  當(dāng)發(fā)電機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時，如果因外電路開路而突然失去負(fù)載，則其端電壓將急劇升高，這對發(fā)電機(jī)和晶體管調(diào)節(jié)器內(nèi)的電子元件都是有害的。                      交流發(fā)電機(jī)電子調(diào)節(jié)器  汽車在行駛過程中，由

7、于發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速隨時都在變化，交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速也之變化，因此發(fā)電機(jī)輸出電壓必然隨轉(zhuǎn)速變化而變化。交流發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器把交流發(fā)電機(jī)的電壓控制在一定的規(guī)定范圍內(nèi)，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時，自動調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)輸出電壓并使電壓保持恒定,防止輸出電壓過高而損壞用電設(shè)備和避免蓄電池過量充電。                    圖10-2 外搭鐵型電子電壓調(diào)節(jié)器的基本電路（一）調(diào)節(jié)器基本電路  外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的基本電路如圖1-2所示，有信號監(jiān)測電路、信號放大與控制電路、功率放大電路和保護(hù)電路四部分組

8、成。電阻R1和R2穩(wěn)壓管VS構(gòu)成信號監(jiān)測電路，電阻R1、R2串聯(lián)在交流發(fā)電機(jī)輸出端子“B”和搭鐵端子“E”之間,構(gòu)成分壓器，直接監(jiān)測發(fā)電機(jī)輸出電壓U的變化。R1上的分壓：  由此可見，發(fā)電機(jī)電壓U升高時，分壓電阻R1上的分壓值UR1升高，反之，當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓U下降時，分壓值UR1下降。  穩(wěn)壓二極管VS一端連接三極管VT1的基極，另一端接在分壓電阻R1、R2之間，VS與三極管VT1的發(fā)射極串聯(lián)后再與分壓電阻R1并聯(lián)，從而監(jiān)測發(fā)電機(jī)電壓的變化，并控制三極管VT1的導(dǎo)通與截止。  三極管VT1和電阻構(gòu)成信號放大與控制電路，其作用是將電壓監(jiān)測電路輸入的信號進(jìn)行放大處理后，

9、控制功率三極管VT2導(dǎo)通與截止。電阻既是三極管VT1的負(fù)載電阻，又是功率三極管VT2的偏流電阻。三極管VT1為小功率三極管，接在大功率三極管VT2的前一級，起功率放大作用，也稱為前級放大電路。  功率三極管VT2通常采用達(dá)林頓三極管構(gòu)成功率放大電路，VT2為型大功率三極管，串聯(lián)在勵磁繞組與搭鐵端之間，這是外搭鐵型調(diào)節(jié)器的顯著特點(diǎn)。勵磁繞組的電阻是VT2的負(fù)載電阻。VT2導(dǎo)通時，勵磁電路接通，有勵磁電流；VT2截止時，勵磁電流被切斷。因此，通過控制三極管的導(dǎo)通與截止，就可以改變勵磁電流使發(fā)電機(jī)輸出電壓穩(wěn)定。  續(xù)流二極管VD構(gòu)成保護(hù)電路，其功用是防止勵磁繞組產(chǎn)生的自感電動勢擊

10、穿三極管而造成損壞。（二）電子電壓調(diào)節(jié)器工作原理  電子電壓調(diào)節(jié)器利用三極管的開關(guān)特性，將大功率三極管作為一只開關(guān)串聯(lián)在發(fā)電機(jī)的勵磁電路中，根據(jù)發(fā)電機(jī)輸出電壓的高低，控制三極管導(dǎo)通與截止來調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵磁電流，使發(fā)電機(jī)輸出電壓穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。發(fā)電機(jī)電子電壓調(diào)節(jié)器工作過程如下：1接通點(diǎn)火開關(guān)SW ，發(fā)電機(jī)電壓U低于蓄電池電壓時，蓄電池電壓經(jīng)過點(diǎn)火開關(guān)SW加在分壓電阻R1、R2兩端。由于發(fā)電機(jī)電壓低于調(diào)節(jié)電壓上限值，穩(wěn)壓管VS處于截止?fàn)顟B(tài)，VT1基極無電流流過，也處于截止?fàn)顟B(tài)。此時，蓄電池經(jīng)點(diǎn)火開關(guān)、電阻向三極管VT2提供基極電流，VT2導(dǎo)通并接通勵磁電流，其電路為：蓄電池正極電流表點(diǎn)火開關(guān)熔斷器發(fā)電機(jī)端子發(fā)電機(jī)磁場繞組發(fā)電機(jī)磁場端子調(diào)節(jié)器磁場端子三極管調(diào)節(jié)器搭鐵端子發(fā)電機(jī)搭鐵端子發(fā)電機(jī)負(fù)極管蓄電池負(fù)極此時，隨著發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動，其電壓也將隨之上升。2當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓上升到高于蓄電池電壓但還低于調(diào)節(jié)電壓上限U2時，發(fā)電機(jī)處于自勵狀態(tài)。（勵磁電流由發(fā)電機(jī)自己提供）當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓高于蓄電池電壓但還低于調(diào)節(jié)電壓上限時U2時，VS與VT1仍截止，VT2保持導(dǎo)通。此時勵磁電路為：發(fā)電機(jī)定子繞組正極管發(fā)電機(jī)輸出端子“B”點(diǎn)火開關(guān)SW 熔斷器 F3發(fā)電機(jī)端子“F1”發(fā)電機(jī)勵磁繞組 RF發(fā)電機(jī)端子“F2”調(diào)節(jié)器磁場端子“F”三極管VT2調(diào)節(jié)器搭鐵端子“E”發(fā)電機(jī)搭鐵端子“E”發(fā)