电压调节器的调节原理:
由交流发电机的工作原理我们知道,交流发电机的三相绕组产生的相电动势的有效值
Eφ==CeФn(V)
这里Ce为发电机的结构常数,n为转子转速,Ф为转子的磁极磁通,也就是说交流发电机所产生的感应电动势与转子转速和磁极磁通成正比。
当转速升高时,Eφ增大,输出端电压UB升高,当转速升高到一定值时(空载转速以上),输出端电压达到极限,要想使发电机的输出电压UB不再随转速的升高而上升,只能通过减小磁通Ф来实现。又磁极磁通Ф与励磁电流If成正比,减小磁通Ф也就是减小励磁电流If。
所以,交流发电机调节器的工作原理是:当交流发电机的转速升高时,调节器通过减小发电机的励磁电流If来减小磁通Ф,使发电机的输出电压UB保持不变。
触点式电压调节器通过触点开闭,接通和断开磁场电路,来改变磁场电流If大小晶体管调节器、集成电路调节器等利用大功率三极管的导通和截止,接通和断开磁场电路,来改变磁场电流If大小。
发电机的电压调节器
电压调节器的作用:在发电机转速变化时,自动控制发电机电压,使其保持恒定,防止发电机电压过高而烧坏用电设备和导致蓄电池过量充电,同时也防止发电机电压过低而导致用电设备工作失常和蓄电池充电不足。电压调节器的工作原理:由于发电机与发动机的传动比固定,所以发电机的转速将随发动机转速的变化而变化。汽车在运行过程中,发动机转速变化范围很大,发电机的端电压也将随发动机的转速变化而在很大范围内变化。发电机对用电设备供电和向蓄电池充电,都要求其电压稳定,所以为使电压始终保持在某一数值基本不变,就必须对发电机的输出电压进行调节。
发电机电压调节器是汽车上的重要部件,它能够保持发电机的输出电压在规定范围内,以确保电器设备和电池的正常工作。一般来说,汽车电器设备的工作电压和电池的充电电压都是恒定的,为12V、24V或6V。因此,需要发电机电压保持恒定才能保证正常工作。为此,汽车上使用的发电机必须装有电压调节器。发电机工作时,电压调节器可以通过调节流过励磁绕组的电流强度来调节磁场通量,并在发电机转速变化时保持其端电压在规定范围内。电压调节器的种类有三种:接触振荡电压调节器、晶体管电压调节器和集成电路电压调节器。接触振荡电压调节器是机械调压器的一种,其基本原理是依据发电机的转速改变触点的开闭时间,改变励磁电流以保持发电机电压恒定。不过,由于其缺点比较明显,如体积大、触点易烧蚀、机械惯性大等,已经被晶体管和集成电路电子调压器所取代。晶体管电压调节器利用晶体管的开关功能控制发电机励磁回路的通断,调节励磁电流和磁通,在发电机转速超过一定值后保持发电机电压恒定。而集成电路电压调节器的所有元件都制作在同一半导体衬底上,形成一个独立的、不可分割的电子电路。由于其体积小、运行可靠、无需维护等优点,现在已广泛应用于现代汽车。集成电路调节器可以安装在发电机内部或外部结构,与发电机组成完整的充电系统,简化了充电系统的结构。不同种类的电压调节器都有各自的特点和工作原理。在实际生产和应用中,对不同车型、不同发电机都需要进行相应的匹配。例如桑塔纳汽车采用JFZ1913Z和JFZ1813Z整体外接地十一管交流发电机,额定功率12kW,采用发电机电压检测方式,通过三个端子与发电机的励磁二极管输出、电刷和外壳连接。整个充电系统的工作过程需要严格按照设计要求进行,并对其进行定期的检查和维护,以保障汽车电器设备的正常工作。