发电机的电压调节器
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1.2kW，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。
发电机电压调节器的工作原理
交流发电机三相绕组产生的相电动势有效值为E=Cen(v)，即交流发电机产生的感应电动势与转子转速和磁极磁通成正比。当转速N增加时，E增加，并且发电机的输出电压UB增加。当转速上升到一定值时，发电机的输出电压UB达到一个极限值。要使发电机的输出电压UB不再随转速增加，只能通过降低磁通来实现。因为磁极的磁通量与励磁电流If成正比，减小磁通量就意味着减小励磁电流If。所以交流发电机调压器的调压原理是：当发电机转速上升时，调压器通过降低发电机励磁电流If来降低磁通，使发电机输出电压UB保持不变；当发电机转速降低时，调节器通过增加发电机的励磁电流If来增加磁通，使发电机的输出电压UB保持不变。外部接地稳压器的工作原理：(1)基本电路：稳压器的种类很多，内部电路也不一样，但工作原理可以通过基本电路工作原理来理解。如图3-34所示。(2)工作原理：当点火开关SW打开时，发动机不会转动。当发电机不发电时，电池电压被施加到分压器R1和R2上。此时，因为UR1为低，所以不能进行电压调节器VS的反向击穿，并且VT1被关断，从而VT2被接通，并且发电机磁场电路被接通。此时，电池提供磁场电流。随着发动机的启动，发电机转速升高，发电机单独发电，电压升高。当发电机电压高于蓄电池电压时，发电机自励发电，开始对外接蓄电池充电。如果发电机输出电压UB调节器的上限UB2和VT1调节电压，VT2继续关断，但此时磁场电流由发电机供给，发电机电压随着转速的增加而迅速上升。当发电机电压上升到等于调节电压UB2的上限时，调节器开始调节电压。此时，VS开启，VT1开启，VT2关闭，发电机磁场回路被切断。随着磁场被切断，磁通量下降，发电机的输出电压下降。当发电机电压下降到等于调节下限UB1时，VS关断，VT1关断，VT2再次导通，磁场回路再次导通，发电机电压上升。周而复始，发电机的输出电压UB被控制在一定范围内。内部接地稳压器的工作原理：(1)基本电路：如图3-35所示，内部接地电子调节器的基本电路特点是晶体管VT1和VT2采用PNP型，发电机的励磁绕组接在VT2的集电极和接地端之间，与外部接地电路有显著区别。该电路的工作原理和结构与外置接地电子调节器相似。(2)工作特点：调节器通过三极管VT2的通断控制磁场电流。随着转速的增加，大功率三极管VT2的导通时间减少，关断时间增加，使得磁场电流的平均值减小，磁通量减小，输出电压UB保持不变。发电机的输出电压UB和磁场电流If(平均值)与转速N的关系称为电子调节器的工作特性。如图3-36所示。从电子调节器的工作特性曲线可以看出，n1是调节器的启动工作速度，称为工作下限。随着发电机转速的增加，磁场电流减小。发电机转速很高时，由于大功率三极管不能导通，磁场电流被切断，发电机只靠剩磁发电，所以电子调节器的工作转速上限很高，调节范围广。集成电路电压调节器：集成电路也称为IC电路。IC稳压器的工作原理和晶体管稳压器完全一样。根据发电机的电压信号，利用三极管的开关特性控制磁场电流来调节发电机的输出电压。IC稳压器也有内部接地和外部接地，大部分是外部接地。(1)电压检测方法：根据IC稳压分压电路检测到的电压归属的不同，可分为发电机端电压检测法和蓄电池端电压检测法。1)发电机电压检测方法：发电机电压检测电路如图3-37b所示。分压器R1和R2从发电机的输出端(D端)获得电压。调压器VS上的电压与发电机的输出电压成正比，所以这个电路称为发电机电压检测电路(检测点在发电机上)。发电机电压检测电路的优点：发电机与检测电路之间的距离短，可以不用电线直接连接到发电机的输出端，连接可靠，使检测电
发电机电压调节器的分类
根据工作原理，交流发电机调压器可分为两种类型：1.接触电压调节器较早使用的是接触式调压器。这种调节器触点振动频率低，机械惯性和电磁惯性大，调压精度低，触点火花大，无线电干扰大，可靠性差，寿命短，已被淘汰。2.晶体管电压调节器随着半导体技术的发展，晶体管调节器被广泛应用。其优点是三极管开关频率高，无火花，调节精度高，重量轻，体积小，寿命长，可靠性高，无线电干扰小等，现在广泛应用于东风、解放以及各种中低档车辆。除了晶体管调节器的优点，集成电路调节器也是超小型的，安装在发电机内(也叫内置调节器)，减少了外部接线，提高了冷却效果。计算机控制调节器是目前汽车上使用的一种新型调节器，能可靠地保证电气系统的正常工作，用于上海别克、广州本田等汽车发电机。根据匹配的交流发电机接地类型，交流发电机电压调节器可分为两种类型：1.内部接地电压调节器适用于内接地交流发电机的电子调节器称为内接地电子调节器；2.外部接地电压调节器适用于外部接地交流发电机的电子调节器称为外部接地电子调节器。对于晶体管调节器，在使用过程中最好使用汽车说明书中规定的调节器。如果改用其他型号，代用调节器的接地形式必须与原调节器相同。否则，发电机可能会因为励磁回路堵塞而无法正常工作。
电压调节器的作用是什么
电压调节器的作用，将生产过程参数的测量值与给定值进行比较，得出偏差后根据一定的调节规律产生输出信号推动执行器消除偏差量，使该参数保持在给定值附近或按预定规律变化的控制器。调节器是调节电压的装置，首先防止电压过高损坏电瓶，同时在发电机电压过低时切断与电瓶之间的线路，上面说的是直流发电机。假如是交流发电机则只有稳压功能。一些自动变速器中用到的重锤调节原理就是通常说的"机械调节器"或"离心调节器"的基本原理。明白了它的原理，对其它类似机械的原理也就清楚了，正所谓"一理通百理明"。机械装置示意图图示一个利用重锤的离心作用来控制阀门开闭的机械装置示意图。两个蓝色的圆球是具有较大质量的重锤，红色的轴是旋转轴，整个机械是根据它的转速来进行控制的；黑色的小圆圈是允许相对转动的连接，就像眼镜框与眼镜脚之间的连接，是可以相对转动的；
电压调节器 12v
电压调节器通过对发电机交流励磁机励磁电流的控制，实现对发电机输出电压的自动调节。发电机电压调节器可满足普通60/50Hz及中频400Hz单机或并列运行的发电机使用。
由于发电机与发动机的传动比是固定的，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。
1．交流发电机电压调节器按工作原理可分为：
（1）触点式电压调节器
触点式电压调节器应用较早，这种调节器触点振动频率慢，存在机械惯性和电磁惯性，电压调节精度低，触点易产生火花，对无线电干扰大，可靠性差，寿命短，现已被淘汰。
（2）晶体管调节器
随着半导体技术的发展，采用了晶体管调节器。其优点是：三极管的开关频率高，且不产生火花，调节精度高，还具有重量轻、体积小、寿命长、可靠性高、电波干扰小等优点，现广泛应用于东风、解放及多种中低档车型。（3） 集成电路调节器
集成电路调节器除具有晶体管调节器的优点外，还具有超小型，安装于发电机的内部（又称内装式调节器），减少了外接线，并且冷却效果得到了改善，现广泛应用于桑塔纳。奥迪等多种轿车车型上。
（4） 电脑控制调节器
由电负载检测仪测量系统总负载后，向发电机电脑发送信号，然后由发动机电脑控制发电机电压调节器，适时地接通和断开磁场电路，即能可靠地保证电器系统正常工作，使蓄电池充电充足，又能减轻发动机负荷，提高燃料经济性。如上海别克、广州本田等轿车发电机上使用了这种调节器。
2．电子调节器按所匹配的交流发电机搭铁型式可分为：
（1）内搭铁型调节器
适合于与内搭铁型交流发电机所匹配的电子调节器称为内搭铁型调节器；
（2）外搭铁型调节器
适合于与外搭铁型交流发电机所匹配的电子调节器称为外搭铁型调节器。
在使用过程中，对于晶体管调节器，最好使用汽车说明书中指定的调节器，如果采用其他型号替代，除标称电压等规定参数与原调节器相同外，代用调节器必须与原调节器的搭铁形式相同，否则，发电机可能由于励磁电路不通而不能正常工作。对于集成电路调节器，必须是专用的，是不能替代的。
