發電機4-6

www.guilinhy.com 來源：互聯網作者：似水流年90 類別：汽車構造維修時間：2007-01-25

第四節多管發電機
　　一．九管發電機：
　　九管包括：六只整流二極管和三只勵磁二極管，三只勵磁二極管和定子三相繞組的首端相連。
　九管機的勵磁二極管輸出與發電機電樞接柱相等的電壓，它既能供給發電機勵磁電流，還能控制充電指示燈。
　二．八管發電機：
　　八管包括：六只整流二極管和兩只中性點二極管。兩只中性點二極管與定子三相繞組的尾端（即中性點）相接。
　　在不改變硅整流發電機結構的情況下，加裝中性點二極管，可使發電機轉速n＞2000r/min時，輸出功率提高10％~15％。

三．十一管發電機：
　　十一管包括：六只整流二極管、三只勵磁二極管和中性點二極管。

第五節調節器
　　一.功用：保持發電機在轉速和負荷變化時輸出電壓的穩定。
　　二.分類：
　1.觸點式調節器：結構復雜，電壓調節精度低，觸點火花對無線電干擾大，可靠性差，壽命短，正被逐漸淘汰。
　　2．晶體管調節器：電壓調節精度高，對無線電干擾少，體積小，無運動件，耐震，故障少。
　　3．集成電路調節器：超小型、可直接裝于發電機內部、耐震、防潮、防塵、耐高溫性能好、價格低等優點。

　三．觸點式調節器：
　　工作過程：接通點火開關，蓄電池經觸點K向發電機勵磁繞組供電，他勵電路接通。當發電機端電壓高于蓄電池電動勢時，發電機向用電設備供電同時進行自勵。在他勵、自勵電路接通時調節器磁化線圈通電但產生的磁吸力較小：不足以將觸點K吸開。當發電機電壓稍高于調節電壓時，通過磁化線圈的電流產生的電磁力超過彈簧彈力而將觸點k引開，將電阻R1、R2串入勵磁電路使勵磁電流減小，發電機電壓下降。當發電機電壓略低于調節器電壓時，通過磁化線圈的電流產生的磁吸力減小，是觸點K重又閉合，勵磁電流增大。
　　觸點式電壓調節器就是通過反復開閉觸點來調節勵磁電流的大小以使發電機電壓穩定在一定范圍內。

四．電子式調節器：
　　電子調節器大多采用NPN型三極管制成，與外搭鐵式硅整流發電機匹配，電子調節器電壓調節值在制造時已調試精確，普遍采用整體封裝結構，使用時無法調整。

　電子式調節器工作過程：
　　1．他勵：接通點火開關，蓄電池電壓經分壓器（即電阻R1、R2、R3）加在穩壓管V1兩端，此時加在穩壓管V1上的電壓未達到其反向擊穿電壓，故穩壓管V1截止。三極管V6，Ube=0v，故V6截止。蓄電池電壓加在V7基極，Ube=0.7V，故V7導通。三極管V8的Ube=0.7V，故V8導通，接通了發電機勵磁電路，發電機進行他勵建立電動勢。
　　2．自勵：當發電機轉速升高時，發電機由他勵轉為自勵正常發電。電源為發電機電路同他勵電路。
　　3．調壓：隨著發電機轉速的升高，當發電機電壓高于規定值時，加在穩壓管V1上的電壓超過其反向擊穿電壓，故穩壓管V1導通，三極管V6的Ube=0.7v，故V6導通。此時V6的Uc=Ue=0，導致V7的Ube=0，V7截止，V8的Ube=0v，V8截止。勵磁電路被切斷，發電機端電壓下降，當將至規定值時又恢復自勵電路，再次接通勵磁電路，發電機端電壓又上升。如此反復，使發電機電壓維持在規定值。
　　五．集成電路調節器：
桑塔納采用的JFZ1913Z，其配套的調節器為JFT152型混合集成電路調節器。圖4－54為整體式交流發電機結構圖。這種發電機用十一個二極管和內裝集成電路式調節器，其電路如圖2－55所示。

　該電路的特點是在一般常用的六管三相橋式整流電路的基礎上，增加了三個勵磁二極管VD7、VD8 、VD9和兩個中性二極管 VD10、VD11。三個勵磁二極管 VD7、VD8、vD9專供勵磁電流。兩個中性二極管VD10、VD11工作時，可增大交流發電機的輸出電流。
　六、交流發電機調節器的型號
    根據中華人民共和國行業標準 QT／T73—93《汽車電氣設備產品型號編制規則方法》的規定。汽車交流發電機調節器的型號由五部分組成：
    （1）產品代號：用 2或 3個漢語大寫拼音字母表示，有FT、FDT兩種，分別表示有觸點的電磁振動式調節器和無觸點的電子調節器。
    （2）電壓等級代號：用1位阿拉伯數字表示：l——12 V；2——24 V；6——6 V。
    （3）結構型式代號：用1位阿拉伯數字表示，其含義見表2－3。
    （4）設計序號：按產品的先后順序，用l、2位阿拉伯數字表示。
    （5）變型代號：用漢語拼音大寫字母A、B、C…順序表示（不能用O和I）。
　　例如：yl26C表示12V電磁振動式電壓調節器，第六次設計，第三次變型。FDT125表示 12 V集成電路調節器，第五次設計。
    七、調節器的檢查與調整
    1．電磁振動式調節器的檢查與調整
    （1）外部檢修
    檢查觸點是否被氧化、燒蝕，如有輕微燒蝕，可用白金砂條或“m”號砂布磨平并予以清潔，不易修復時應更換。修復后的觸點接觸面要平整，中心線應重合，其偏移量不得超過0.2 mm，以保證觸點接觸面積。
    檢查電阻和線圈，表面無燒焦痕跡及機械損傷，其阻值應符合要求。
    （2）調節器的測試
    測試在電器試驗臺上進行，現以f761型調節器為例，介紹調節器的測試方法。測試電路如圖2－56所示，電路連接好后，閉合開關S；，由蓄電池給發電機勵磁，并且逐漸提高發電機的轉速，待發電機電壓略高于蓄電池電壓時接通S2，切斷開關民，使發電機自勵。當發電機轉速提高到 3000 r／min時改變可變電阻R，調節發電機的輸出電流為4A（低載狀態），觀察電壓表的讀數是否與規定的電壓調整值（14 V）相符。如不符合規定，可改變彈簧拉力予以調整。
    （3）各部間隙的調整
　　在電磁振動式調節器中，活動觸點與磁化線圈鐵心之間空氣間隙的大小對電壓調節值的影響較大，可做粗調；彈簧拉力對電壓調節值影響較小，可做微調。如果通過改變彈簧拉力無法將電壓調到規定值時，則應對各部間隙做必要的調整。

在單級式調節器中，銜鐵間隙不能調的過大，不然會引起觸點壓力不足，接觸不良。
　　在雙級式調節器中，因為高速觸點間隙較小，所以調整比較困難。一般調整步驟為：先調整銜鐵間隙使之符合標準，然后再調整固定觸點的位置，使高速觸點的間隙值符合規定值。銜鐵間隙和觸點間隙調整好后，應進行電壓調節值的測量和調整（改變彈簧拉力）。
　　3．晶體管調節器的檢查與修理
　　晶體管調節器因為有內搭鐵式和外搭鐵式之分，所以應先判別其搭鐵形式，然后檢測調節器的好壞。可用試燈或萬用表進行檢測。
　　（1）判斷晶體管調節器是內搭鐵式還是外搭鐵式調節器的搭鐵類型不明確時可采用下面方法來判別：對 12V的調節器，用一個12V的蓄電池和兩個12V、2W的小燈泡按圖2－57所示接線。如果接在“－（E）”與“F”接線柱之間的燈泡發亮，而接在“＋（B）” 與“F”接線柱之間的燈泡不亮，即L2亮，L1不亮則該調節器為內搭鐵式的；反之，如果L1不亮，而L2亮，則該調節器為外搭鐵式的。如果調節器是四個引出端（D＋、B、F、D＿），試驗時，可將D十與B-短接，再進行測試；如調節器有五個引出端（D＋0、F．D-、L）。則將L端懸空，并將D十與B短接，再按上述方法試驗即可。

　（2）判斷晶體管調節器的好壞準備一個輸出電壓為0－30V，電流為 3－5A的可調穩壓電源，按圖 2－57所示連接，線路連接好后，由0伏逐漸調高直流電源電壓U，此時一個小燈泡的亮度應隨電壓升高而增強，當電壓調高到調節器電壓值（12 V系統為13.5－14.5V；24V系統為 27－29V）或者略高于調節器電壓值時，若亮的燈泡變暗，兩個燈泡亮度相近，則調節器是好的；若一個小燈泡始終發亮，或兩個小燈泡始終同樣亮，則調節器是壞的。晶體管調節器出現故障后．一般是更換新件。
　　3．集成電路調節器的檢查
　　（1）集成電路調節器技術狀態好壞的檢測，檢測方法與晶體管調節器相同。
　　（2）集成電路調節器管壓降的檢測。調節器管壓降大小說明其質量高低，如管壓降過大（大于 1.5V）磁場電流就會減小，功率管的耗散功率就會增大，不僅會使發電機輸出功率降低，而且會使調節器的使用壽命大大縮短。圖2－58為桑塔納轎車用調節器管壓降的檢測電路，接通開關SW，調節可變電阻R使電流表（A）的讀數為4A時，電壓表（V）的讀數應不大于1.5V。

　　集成電路調節器出現故障后，只能更換。有些車的集成電路調節器與電刷組件為一總成，不可分離，因此更換調節器時需與電刷組件一同更換。
　　4．調節器的代用原則
　　有時，因備件不足或在缺少進口配件的情況下，需選用其他型號的調節器進行代用，應注意以下幾點：
　　（1）調節器的標準電壓必須相同。
　（2）調節器的限流值應等于或略大于被代替的調節器。
　（3）調節器必須與原調節器的搭鐵形式相同，否則發電機會由于磁場電路不能構成回路而無法工作。
　（4）調節器與原調節器的功能完善程度盡量相近，這樣可使線路變動較小。　　（相關視頻：第一集）
　　八、計算機控制的交流發電機簡介
　　目前有些汽車，發電機的電壓通過計算機進行調整，而取消了調節器，其工作原理如圖2—59所示，它與內裝式集成電路調節器工作原理基本相同。

　　電壓是通過汽車中安裝的計算機來控制的，計算機根據發電機的輸出電壓，通過改變磁場電路開、關的時間來控制電壓。
　　工作情況：
　　當發電機輸出電壓低于蓄電池端電壓時，發電機它勵發電。勵磁回路是：蓄電地正極——點火開關——磁場端子——勵磁繞組——磁場端子——計算機——搭鐵——蓄電他負極。
　　當發電機輸出電壓高于蓄電池端電壓時，發電機由它勵發電改為自勵發電。勵孩回路是：發電機輸出端——計算機控制器——磁場端子——勵磁繞組——磁場端子——計算機——搭鐵——發電機負極。當發電機輸出電壓高于規定電壓值時，計算機控制器切斷勵磁電路，從而控制交流發電機的輸出電壓。
第六節交流發電機與調節器的使用與故障診斷
　　交流發電機及其調節器結構簡單、維護方便，若是使用得當，不但可以減少故障，還可延長使用壽命。若使用不正確，不僅故障多．而且易損壞。為此，要正確使用交流發電機和調節器，發現故障及時檢修。
　　一、在流發電機
　　1．交流發電機的正確使用
　　（1）蓄電池搭鐵極性不能接錯。國產交流發電機均為負極搭鐵，故蓄電池必須為負極搭鐵，否則會出現蓄電池經發電機二極管大電流放電現象，將二極管迅速燒壞，有時還會燒壞調節器中的電子元件。在蓄電池更換或補充充電后，要格外注意。
　　（2）充電系的導線連接要牢固可靠。以免在電路突然斷開時產生瞬時過電壓，而燒壞晶體管元件。
　　（3）發電機和調節器二者的規格型號要相互匹配。
　　（4）發動機熄火后，應將點火開關（或電源開關）斷開，以免蓄電池長時間向勵磁繞組和調節器磁化線圈放電．浪費電能。
　　（5）發動機運行中，不得用“試火” 的方法檢查發電機是否正常，不得用兆歐表或 220 V交流電壓檢查發電機及其調節器的絕緣情況。應采用萬用表或低壓試燈檢查。
　　（6）在更換半導體元件時，電烙鐵的功率應小于45W，焊接時操作要迅速．并應采取相應的散熱措施，以免燒壞半導體元件。
　　（7）在發電機正常運行時，不可隨意拆動電氣設備的連接導線，以防止連線搭鐵短路或因突然斷開而引起瞬時過電壓。
　　2、交流發電機調節器的正確使用
　　（l）調節器與發電機的電壓等級必須一致，否則充電系不能正常工作。
　　（2）調節器與發電機的搭鐵形式必須一致，當調節器與發電機的搭鐵型式不匹配而又急需使用時，可通過改變發電機進場繞組的搭鐵形式來解決。
　　（3）調節器與發電機之間的線路連接必須完全正確，否則充電系不能正常工作，甚至還會損壞調節器。
　　（4）配用雙級電磁振動式的電壓調節器，當檢查充電系故障時．在沒有斷開調節器與發電機的接線之前，不允許將發電機的“＋” 與“F”（或調節器的“＋”與“F”）短接，否則將會燒壞調節器的高速觸點。
　　（5）調節器必須受點火開關控制。
　　二、充電系統的故障診斷與排除
　　1. 不充電
　　（1）故障現象
　　發動機以中速以上速度運轉時，電流表指示不充電．或充電指示燈不熄滅，或發電機端電壓在 12V以下。
　　（2）原因分析
　　①發電機傳動帶太松或沾油打滑。
　　②發電機勵磁電路或充電線路斷路。
　　③發電機有故障
　 a二極管擊穿、短路、斷路；
　　b 定子繞組斷路或搭鐵；
　　c 電刷與滑環接觸不良；
　　d 轉子繞組斷路。
　　④調節器有故障
　　a 觸點燒蝕、臟污、彈簧彈力過軟、氣隙過小；
　　b 晶體管調節器的穩壓管及小功率三極管短路，大功率三極管斷路；
　　c調節器的搭鐵方式與發電機不配套。
　　（3）故障診斷
　　①檢查發電機傳動帶松緊度，清除油污。
　　②檢查充電系導線是否松脫，熔斷器是否燒斷。
　　③接通點火開關，用一字旋具靠近發電機后軸承蓋，探測轉子電磁吸力，若有明顯吸力，說明勵磁回路正常，故障在電樞回路；若無吸力或吸力微弱，說明勵磁回路有斷路、接觸不良或局部短路。
　　④若電樞回路有故障，可用試燈的一端搭鐵，另一端接觸發電機、”接線柱。燈亮，表明蓄電池到發電機電樞接線柱之間連接正常，發電機有故障；若燈不亮，表明蓄電池到發電機“B”之間斷路。
　　⑤若勵磁回路有故障，可用跳線方法檢測。用一段導線短接發電機“B”、“F”接線柱（內搭鐵式）或短接“B”、“F”接線柱的同時短接“F2”、“E”（外搭鐵式）接線柱。然后重新探測磁力，磁力變強，說明發電機內部勵磁電路正常，故障是勵磁線路斷路或調節器有故障，先檢查勵磁電路熔斷器有無熔斷、接觸不良，然后再用試燈依次檢查外勵磁電路連線和調節器、磁場繼電器等有否斷路或接觸不良的地方。若仍不增強，說明故障在發電機內部。診斷電路故障時，可用萬用表電阻擋或電壓擋檢查。
　　2. 充電電流過小
　　（1）故障現象
　　在蓄電池虧電情況下，發動機中高速運轉時的充電電流很小。
　　（2）原因分析
　　①充電線路接觸不良。
　　②傳動帶打滑．使發電機轉速過低。
　　③發電機有故障。如個別二極管損壞；滑環臟污，電刷與滑環接觸不良，導致勵磁電流過小；定于繞組連接不良，有短路或斷路故障；轉子繞組局部短路，轉子與定子刮碰或氣隙不當。
　　④節器調節電壓值過低或有故障。
　　（3）故障診斷
　　①檢查發電機傳動帶松緊度．清除油污，檢查緊固導線。
　②拆下發電機“B” 和“F”接線住上導線．用試燈的兩根導線分別連接發電機“B” 和”F”接線柱，起動發動機，逐步提高轉速，查看試燈亮度。若試燈發紅，且不隨轉速升高而增加亮度或亮度增加不明顯，則為發電機內部有故障，應拆檢發電機；若試燈亮度能隨轉速增加而增強較大，則說明發電機良好，故障在調節器。調節器的檢查方法可按發電機不充電故障所述方法檢查。
　3. 充電電流過大
　　（1）故障現象
　　在蓄電池不虧電的情況下，電流表指示充電仍在 10A以上。
　　（2）原因分析
　　①調節器調節電壓值高或有其他故障，如雙級電磁振動式調節器高速觸點臟污、接觸不良，搭鐵電阻增加，使勵磁繞組不能及時短路；磁化線圈或溫度補償電阻燒斷；晶體管調節器的大功率三極管集電極和發射極不能有效截止等。
　　②發電機有故障，如絕緣電刷與散熱板短接時，造成調節器不起作用。
　　（3）故障診斷
　　以雙級電磁振動式調節器為例加以說明：
　　①拆下調節器磁場接線柱接線，逐步提高發電機轉速并觀察電流表。如仍指示充電，即為發電機有故障，若不充電，則為調節器故障。
　　②拆下調節器蓋，用紙片插在第二級觸點（高速觸點）之間，以防短路，然后按壓活動觸點，如按不下，則為第一級觸點（低速觸點）燒結；能按下，并且在壓下后充電電流有所下降，則為調節器彈簧拉力過大或氣隙過大；若無磁力，則為磁化線圈或溫度補償電阻撓斷。按壓活動觸點至第二觸點（高速觸點）閉合時，發電機電壓應下降，充電電流應迅速減小，否則說明高速觸點接觸不良。
　　4. 充電不穩
　　（1 ）故障現象
　　發電機在怠速以上運轉時，時而充電，時而不充電，電流表指什不斷擺動。
　　（2）原因分析
　　①傳動帶打滑。
　　②充電系線路連接線接觸不良。
　　③發電機轉子或定子線圈有局部斷路或短路故障；滑環臟污或電刷與沿環之間接觸不良。
　　④調節器觸點燒蝕或臟污，觸點臂彈簧過軟等。
　　（3）故障診斷
　　①首先排除傳動帶打滑和導線接觸不良等影響因素。
　　②電流表在怠速轉速以上各種轉速下都不穩定，說明調節器電壓控制不穩定，可用手輕按活動觸點的尾部，若充電穩定，則為彈簧或氣隙調整不當。若指針仍不穩定，可用一字旋具或導線短接觸點，若有好轉則為觸點燒蝕或臟污，若仍無好轉，可進一步檢查發電機各部，主要檢查各連線、滑環與電刷的接觸是否良好。
　　5. 發電機工作中有異響
　　（1）故障現象
　　發電機在運轉過程中有不正常噪聲。
　　（2）原因分析
　　①傳動帶過緊或過松。發電機軸承損壞或松曠缺油。
　　③發電機轉子與定子相碰、電刷磨損過大．或電刷與滑環接觸角度偏斜、電刷在電刷架內傾斜擺動。
　　④發電機總裝時部件不到位，使機體傾斜或發電機電樞彎曲。
　　⑤發電機傳動帶輪與軸松曠，使帶輪與散熱片碰撞。
　（3）故障診斷
　　①檢查傳動帶松緊度。
　　②檢查發電機傳動帶輪與軸安裝是否松曠。
　　③用手觸摸發電機外殼和軸承部位是否燙手或有振動感，若燙手說明定子與轉子相碰或軸承損壞。用一字旋具聽診發電機軸承部位，聲音清脆、不規則，說明軸承缺油或滾珠已損壞。
　　④拆下電刷，檢查其磨損和接觸情況。
　　⑤拆檢發電機，檢查其內部機件配合和潤滑是否良好。如果發電機噪聲細小而均勻，應檢查二極管和定子線圈是否短路或斷路。
　　6．充電指示燈故障
　　(1) 繼電器控制式充電指示燈故障（圖2－68a）
　　①指示燈在汽車行駛時，時亮時滅，可按充電不穩故障檢查。若充電正常，可檢查充電指示燈繼電器至發電機中性接線柱“N”引線是否接觸不良，有關插接器是否松動。
　　②指示燈不熄滅，先按不充電故障檢查方法檢查，若充電正常，可用試燈一端接發電機“B”接線柱，另一端接發電機“N”接線柱。若試燈微亮，充電指示燈熄滅，應拆檢發電機的中性接線柱是否斷路；若試燈不亮，說明中性抽頭到指示燈繼電器線圈有斷路；若試燈微亮，充電指示燈未熄滅，應拆檢指示燈繼電器，著彈簧是否過硬，觸點是否燒結或臟污；若試燈亮，表明有負極二極管擊穿。

　　③充電指示燈不亮，接通點火開關．觀察機油壓力報各燈、燃油表是否正常。若異常，說明儀表公共線路有問題，應檢查儀表熔斷器及線路。若儀表線路正常．可將繼電器L、E兩接柱短接，若指示燈發亮．表明繼電器不能閉合；若仍不亮，應檢查燈泡燈絲是否燒斷，燈泡兩端接線是否斷路。
　　（2）九管交流發電機充電指示燈故障診斷
　　不同結構的九管交流發電機，其故障表現亦有不同，診斷方法也有不同。其控制電路如圖2—68b所示。
　　①充電指示燈不亮接通點火開關，如充電指示燈不亮，則表明勵磁回路斷路，應檢查充電指示燈是否燒壞，調節器是否斷路；也可能是點火開關損壞、連接線斷路、磁場繞組斷路等原因造成。
　　③ 充電指示燈常亮若發動機發動后充電正常而指示燈不熄滅，說明B十與D十間存在電壓降，應檢查發電機定于是否有單相搭鐵、正二極管是否有一只短路或勵磁二極管有短路、斷路。　