發(fā)電機電壓調節(jié)器的工作原理
當轉速n增加時,e增加,發(fā)電機的輸出電壓UB增加。當轉速上升到一定值時,發(fā)電機的輸出電壓UB達到極限值。要使發(fā)電機的輸出電壓UB不再隨轉速增加,只能通過降低磁通來實現(xiàn)。因為磁極的磁通量與勵磁電流If成正比,所以減小磁通量意味著減小勵磁電流If。
所以交流發(fā)電機調壓器的調壓原理是:當發(fā)電機轉速上升時,調壓器通過降低發(fā)電機勵磁電流If來降低磁通,使發(fā)電機輸出電壓UB保持不變;當發(fā)電機轉速降低時,調節(jié)器通過增加發(fā)電機的勵磁電流If來增加磁通,使發(fā)電機的輸出電壓UB保持不變。
外部接地調節(jié)器的工作原理
(1)基本電路
穩(wěn)壓器有很多種,內部電路也不一樣,但是工作原理可以通過基本電路的工作原理來理解。如圖3-34所示。
(2)工作原理
當點火開關SW打開時,發(fā)動機將不轉動。當發(fā)電機不發(fā)電時,電池電壓被施加到分壓器R1和R2上。此時,因為UR1為低,所以不能執(zhí)行電壓調節(jié)器VS的反向擊穿,并且VT1被關斷,從而VT2被接通,并且發(fā)電機磁場電路被接通。此時,電池提供磁場電流。隨著發(fā)動機的啟動,發(fā)電機轉速升高,發(fā)電機單獨發(fā)電,電壓升高。
當發(fā)電機電壓高于蓄電池電壓時,發(fā)電機自激發(fā)電,開始對外接蓄電池充電。如果發(fā)電機輸出電壓上限UB調節(jié)器UB2和VT1調節(jié)電壓,VT2會繼續(xù)關斷,但此時磁場電流由發(fā)電機提供,發(fā)電機電壓會隨著轉速的增加而迅速上升。
當發(fā)電機電壓上升到等于調節(jié)電壓UB2的上限時,調節(jié)器開始調節(jié)電壓。此時,VS開啟,VT1開啟,VT2關閉,發(fā)電機磁場回路被切斷。當磁場被切斷時,磁通量減少,發(fā)電機的輸出電壓降低。
當發(fā)電機電壓下降到等于調節(jié)下限UB1時,VS關斷,VT1關斷,VT2再次接通,磁場電路再次接通,發(fā)電機電壓上升。
一遍又一遍,把發(fā)電機的輸出電壓UB控制在一定范圍內。
內部接地調節(jié)器的工作原理
(1)基本電路
如圖3-35所示,內部接地電子調節(jié)器的基本電路特征是晶體管VT1和VT2為PNP型,發(fā)電機的勵磁繞組接在VT2的集電極和接地端之間,與外部接地電路有顯著區(qū)別。該電路的工作原理和結構與外置接地電子調節(jié)器相似。
(2)工作特點
調節(jié)器通過晶體管VT2的通斷來控制磁場電流。隨著轉速的增加,大功率晶體管VT2的導通時間減少,關斷時間增加,使得磁場電流的平均值減小,磁通量減小,輸出電壓UB保持不變。發(fā)電機輸出電壓UB與磁場電流If(平均值)和轉速N的關系稱為電子調節(jié)器的工作特性。如圖3-36所示。
從電子調節(jié)器的工作特性曲線可以看出,n1是調節(jié)器的啟動工作速度,稱為工作下限。隨著發(fā)電機轉速的增加,磁場電流減小。當發(fā)電機轉速很高時,由于大功率晶體管不能導通,磁場電流被切斷,發(fā)電機只靠剩磁發(fā)電,所以電子調節(jié)器的工作轉速上限很高并且
發(fā)電機電壓檢測電路如圖3-37b所示。分壓器R1和R2從發(fā)電機的輸出端(D端)獲得電壓。調壓器VS上的電壓與發(fā)電機的輸出電壓成正比,所以這個電路稱為發(fā)電機電壓檢測電路(檢測點在發(fā)電機上)。
發(fā)電機電壓檢測電路的優(yōu)點是發(fā)電機與檢測電路之間的距離短,可以不用電線直接連接到發(fā)電機的輸出端,連接可靠,使檢測電路檢測不到信號。發(fā)電機電壓檢測電路的缺點:當發(fā)電機與蓄電池的連接電阻較大時,蓄電池的充電電壓會較低,導致蓄電池充電不足。
2)電池電壓檢測方法
電池電壓檢測電路如圖3-37a所示。分壓器R1和R2從電池的輸出端得到電壓,調壓器VS上的電壓與電池的電壓成正比,所以這個電路叫做電池電壓檢測電路(檢測點在電池上)。電池電壓檢測電路的優(yōu)點:直接檢測電池的端電壓來控制發(fā)電機的輸出,可以保證電池的充電電壓。電池電壓檢測電路的缺點:當電池與發(fā)電機連接不可靠時,發(fā)電機會失控。
(2)集成電路調節(jié)器的應用實例。
夏汽車發(fā)電機集成電路調節(jié)器的外形如圖3-38所示。發(fā)電機為整體式交流發(fā)電機,調節(jié)器為內置外部接地型。調節(jié)器有F、P、E六個端子,其中三個端子通過螺釘直接與發(fā)電機連接,B端子通過螺母固定在發(fā)電機的輸出端子“B”上,IG和L端子的委托通向調節(jié)器的外部接線插座。
李霞汽車調節(jié)器電路連接圖如圖3-39所示。
磁場電流控制:VT2是與磁場串聯(lián)的大功率三極管。集成IC控制VT2的通斷,從而控制磁場電路的通斷,控制發(fā)電機電壓。
充電指示燈:充電指示燈與VT1的集電極串聯(lián),充電指示燈VT1開,充電指示燈VT1關。在集成電路中,有一個控制VT1開啟和關閉的電路。控制信號由P點提供,P點提供發(fā)電機單相電壓的交流信號,其信號幅值可以反映發(fā)電機的輸出電壓。
當發(fā)電機輸出電壓低于電池電壓時,IC中的控制電路打開VT1,充電指示燈點亮。當發(fā)電機輸出電壓高于蓄電池電壓時,IC中的控制電路關閉VT1,充電指示燈熄滅。
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