第2章交流發(fā)電機及調(diào)節(jié)器_第1頁
第2章交流發(fā)電機及調(diào)節(jié)器_第2頁
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1、第2章 交流發(fā)電機及調(diào)節(jié)器 學習目標:通過本章的學習,重點掌握發(fā)電機的作用,發(fā)電機的結構及發(fā)電機的發(fā)電原理、整流原理及激磁方法,發(fā)電機的工作特性,調(diào)節(jié)器的作用及各種類型調(diào)節(jié)器的特點;了解無刷發(fā)電機。 發(fā)電機的功用 車用交流發(fā)電機是汽車的主要電源,它與電壓調(diào)節(jié)器互相配合工作,其主要任務是對除起動機以外的所有用電設備供電,并向汽車上的蓄電池充電。 交流發(fā)電機相對直流發(fā)電機具有的優(yōu)點:1、體積小,重量輕;2、發(fā)動機低速運轉(zhuǎn)時仍能充電;3、結構簡單,維修方便,使用壽命長;4、調(diào)節(jié)器的結構簡單;5、對無線電干擾?。?、蓄電池容量可適當減小;7、可節(jié)省大量銅材。 汽車用交流發(fā)電機,多采用三相同步交流發(fā)電機

2、,由6只二極管構成三相橋式全波整流器。交流發(fā)電機主要由定子、轉(zhuǎn)子、滑環(huán)、電刷、整流二極管、前后端蓋、風扇及皮帶輪等組成。2.1 交流發(fā)電機的構造JF132型交流發(fā)電機的組件圖1電刷彈簧壓蓋;2電刷架;3電刷;4后端蓋;5硅二極管;6散熱板;7轉(zhuǎn)子;8定子總成;9前端蓋;10風扇;11皮帶輪JF132型交流發(fā)電機的結構1后端蓋;2滑環(huán);3電刷;4電刷彈簧;5電刷架;6磁場繞組;7定子繞組;8定子鐵心;9前端蓋;10風扇;11皮帶輪 轉(zhuǎn)子是發(fā)電機的磁場部分,由兩塊爪極,磁場繞組,滑環(huán)和軸組成。2.1.1 轉(zhuǎn)子 兩塊爪極被壓裝在轉(zhuǎn)軸上,且內(nèi)腔繞有勵磁繞組。繞組兩端的引線分別焊在與軸絕緣的兩個滑環(huán)上。

3、兩個電刷裝在與端蓋絕緣的電刷架內(nèi),通過彈簧力使其與滑環(huán)保持接觸。當發(fā)電機工作時,兩電刷與直流電源連通,可為磁場繞組提供定向電流并產(chǎn)生軸向磁通。使兩塊爪極被分別磁化為N極和S極。爪極作成鳥嘴狀,使感應電動勢近似正弦波。轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周,定子的每相繞組上就能產(chǎn)生周期個數(shù)等于磁極對數(shù)的交流電動勢。 定子總成是產(chǎn)生和輸出交流電的部件,又叫電樞,由定子鐵心和定子繞組組成,如圖所示。 定子鐵心由相互絕緣的內(nèi)圓帶槽的環(huán)狀硅鋼片疊成。定子槽內(nèi)置有三相對稱繞組,三相繞組大多數(shù)采用“Y”形(星形)連結,也有用“”形連結的。2.1.2 定子 為使三相繞組中產(chǎn)生大小相等、相位差120(電角度)的對稱電動勢,三相繞組的繞法

4、必須遵循一定的原則: (1) 每相繞組的線圈個數(shù)、每個線圈的匝數(shù)和每個線圈的節(jié)距都必須完全相等。(2) 三相繞組的起端A、B、C(或末端X、Y、Z)在定子槽內(nèi)的排列,必須相隔120電角度。 交流發(fā)電機定子繞組的展開圖 交流發(fā)電機的整流器大多由6只硅二極管組成。負極管子(引線為負極,殼體為正極,打有黑色標記,外殼壓裝在后端蓋,成為發(fā)電機的負極。)正極管子(引線為正極,殼體為負極,打有紅色標記,外殼壓裝在鋁質(zhì)元件板上,元件板與后端蓋絕緣,成為發(fā)電機的正極。)2.1.3 整流器整流器 前后端蓋的作用是支承轉(zhuǎn)子總成并封閉內(nèi)部構造。它由鋁合金制成,具有重量輕、漏磁少、散熱性能好等特征。2.1.4 前后端

5、蓋前后端蓋 電刷是通過滑環(huán)給勵磁繞組提供電流的元件。電刷裝在電刷架內(nèi),通過彈簧與滑環(huán)緊密接觸。 電刷架根據(jù)發(fā)電機類型的不同,其安裝位置也有所不同。有的安裝在發(fā)電機的后端蓋上(外裝式,可直接從發(fā)電機的外部拆裝,因此拆裝維修方便),這種結構便于電刷的維護與更換;有的與整流器安裝在一起(內(nèi)裝式,不能直接從發(fā)電機外部進行拆裝,如需更換電刷,需將發(fā)電機拆開),維護或更換電刷時,需將發(fā)電機后端蓋上的防護罩拆下。5)電刷與電刷架5)電刷與電刷架2.2.1 發(fā)電原理發(fā)電原理 蓄電池向轉(zhuǎn)子繞組供電,繞組中產(chǎn)生磁場,發(fā)動機帶動轉(zhuǎn)子,使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,磁力線與定子繞組產(chǎn)生相對運動,便產(chǎn)生電動勢。2.2 交流發(fā)電機

6、的工作原理 由于磁極呈鳥嘴狀,產(chǎn)生的電動勢近似正弦波,三相電動勢相位相差120。)34sin(2)34sin()32sin(2)32sin(sin2sintEtEetEtEetEtEemCmBmAEm為電動勢最大值, E為電動勢有效值 2.2.2 整流過程整流過程硅二極管具有單方向?qū)щ娞匦?。當二極管處于正向電壓時(即二極管正極電位高于負極電位),管子呈低電阻,處于“導通”狀態(tài);加反向電壓(正極電位低于負極電位)時,管子呈高電阻,處于“截止”狀態(tài)。利用硅二極管的這種單向?qū)щ娦裕涂梢越M成各種形式的整流電路,把交流電變成直流電。整流過程動畫演示整流過程動畫演示(1)自激 (2)他激A、在不接外電源

7、時,發(fā)電機轉(zhuǎn)子中有剩磁,發(fā)電機有可能可以利用剩磁自激發(fā)電,但是 由于轉(zhuǎn)子剩磁少,感應出的電動勢低; 整流器中二極管有約0.6V的門檻電壓,在低于門檻電壓時,二極管截止,發(fā)電機不能向外供電,所以,只有在較高的轉(zhuǎn)速下,才可能自激發(fā)電。B、在發(fā)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速較低時,采用他激。C、當轉(zhuǎn)速達到一定值后,發(fā)電機產(chǎn)生的電壓達到蓄電池的充電電壓,發(fā)電機利用定子繞組產(chǎn)生的經(jīng)過整流的直流電供給激磁繞組,自激發(fā)電。2.2.3 激磁方法交流發(fā)電機的激磁回路1電壓調(diào)節(jié)器 2激磁繞組他激他激 動畫演示動畫演示自激自激 動畫演示動畫演示九管交流發(fā)電機的原理圖1激磁繞組 2激磁二極管 3充電指示燈4調(diào)節(jié)器 5負載電阻2.3 交

8、流發(fā)電機的特性 交流發(fā)電機轉(zhuǎn)速變化范圍很大,我們要用好交流發(fā)電機,就必須了解轉(zhuǎn)速變化時,輸出電流、端電壓會有什么樣的變化。 交流發(fā)電機的特性是指輸出電流輸出電流、端電壓端電壓與轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速變化之間的關系。 交流發(fā)電機的特性有空載特性、輸出特性、外特性等。2.3.1 輸出特性 輸出特性也稱負載特性或輸出電流特性,是指當交流發(fā)電機保持輸出電壓一定時,發(fā)電機的輸出電流與轉(zhuǎn)速之間的關系。 U不變,I與n之間的關系,即 I=f (n) 由輸出特性可知: (1)發(fā)電機轉(zhuǎn)速較低時,其端電壓低于額定電壓,此時發(fā)電機不向外供電。當發(fā)電機空載時電壓達到額定電壓值的轉(zhuǎn)速n1,稱為空載轉(zhuǎn)速。只有當發(fā)電機轉(zhuǎn)速高于n1時才可

9、能向外供電,所以n1常用作選擇發(fā)電機與發(fā)動機速比的主要依據(jù)。 由輸出特性可知: (2)發(fā)電機達到額定功率時的轉(zhuǎn)速稱為滿載轉(zhuǎn)速n2??蛰d轉(zhuǎn)速和滿載轉(zhuǎn)速是交流發(fā)電機的主要指標,在產(chǎn)品說明書中均有規(guī)定。使用中,只要測得這兩個數(shù)據(jù),與規(guī)定值作比較,便可判斷發(fā)電機的性能是否良好。 由輸出特性可知: (3)當發(fā)電機轉(zhuǎn)速達到一定值以后,發(fā)電機輸出電流就不再隨轉(zhuǎn)速的升高和負載電阻的減小而增大,這時的電流值稱為發(fā)電機的最大輸出電流或限流值。這個性能表明,交流發(fā)電機具有自動限制電流的自我保護能力。交流發(fā)電機的最大輸出電流約為額定電流的15倍。交流發(fā)電機能自動限流的原因:(1)定子繞組阻抗 轉(zhuǎn)速即f ,使得XL ,

10、Z ,內(nèi)阻壓降 ,端電壓 (2)定子電流,電樞反應增強,感應電動勢 2X L22fLXrZL其中 當定子繞組流過三相對稱的電流時,將產(chǎn)生電樞(定子)磁場。電樞磁場對主磁場(轉(zhuǎn)子)必將產(chǎn)生影響,這種影響就叫電樞反應。 2.3.2 空載特性 空載特性是指無負荷時,發(fā)電機端電壓與轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律。即I0時,Uf(n) 的函數(shù)關系。 隨著轉(zhuǎn)速的升高,端電壓上升較快。由他激轉(zhuǎn)入自激發(fā)電,即能向蓄電池進行補充充電。交流發(fā)電機低速充電性能好。空載特性是判定交流發(fā)電機充電性能是否良好的重要依據(jù)。 2.3.3 外特性 外特性是指發(fā)電機轉(zhuǎn)速保持一定時,發(fā)電機的端電壓與輸出電流的關系。 n一定時,U與I的關系,即U=

11、f(I) (1)發(fā)電機的轉(zhuǎn)速越高,在相同電壓下其輸出電流越大或相同電流下其輸出電壓越高。 (2)當保持在某一轉(zhuǎn)速時,端電壓均隨輸出電流的增大而相應下降得較快。 原因: 發(fā)電機的輸出電流增大,隨著電樞反應增強,導致定子繞組中的感應電動勢下降,引起端電壓的下降。 發(fā)電機的輸出電流增加,使得發(fā)電機內(nèi)壓降增大,引起端電壓下降。 當端電壓下降較多時導致勵磁電流減小,引起磁場減弱,從而導致發(fā)電機端電壓進一步下降。 電壓調(diào)節(jié)器的功用電壓調(diào)節(jié)器的功用 從交流發(fā)電機的空載特性曲線可以看出,隨著發(fā)電機轉(zhuǎn)速的升高,其端電壓上升較快,為了保證用電設備正常工作,防止蓄電池過充電及損壞電子裝置,交流發(fā)電機必須配用電壓調(diào)節(jié)

12、器,使其在發(fā)電機轉(zhuǎn)速變化較大的情況下,輸出電壓保持穩(wěn)定。2.4 電壓調(diào)節(jié)器 汽車常用電壓調(diào)節(jié)器的形式: 1、電磁振動式 2、晶體管式 3、集成電路式 2.4.1 電磁振動式調(diào)節(jié)器電磁振動式調(diào)節(jié)器 1.雙級電磁振動式調(diào)節(jié)器 (1) 基本線路和工作原理 由交流發(fā)電機的工作原理可知,對于某一發(fā)電機而言,要實現(xiàn)對其電壓的調(diào)節(jié),只能通過改變發(fā)電機的轉(zhuǎn)速和磁通量的大小來達到目的。而磁通量的大小又是由激磁繞組中電流的大小來決定的,因此,發(fā)電機的電壓調(diào)節(jié)一般是通過控制激磁電流的大小來實現(xiàn)的。 電磁振動式電壓調(diào)節(jié)器是利用觸點的開閉,使激磁電路中串入或隔除附加電阻R1來調(diào)節(jié)激磁電流,從而達到調(diào)節(jié)電壓的目的。附加電

13、阻的阻值越大,則電壓調(diào)節(jié)起作用的轉(zhuǎn)速范圍就愈寬。 電磁振動式調(diào)節(jié)器的工作原理電磁振動式調(diào)節(jié)器的工作原理雙級電磁振動式調(diào)節(jié)器工作原理雙級式電壓調(diào)節(jié)器電壓調(diào)節(jié)特性(1)當蓄電池電壓高于發(fā)電機電壓時, K1閉合,蓄電池向勵磁繞組供電,回路為:蓄電池正極K1觸點勵磁繞組。 電磁振動式調(diào)節(jié)器的工作原理電磁振動式調(diào)節(jié)器的工作原理雙級電磁振動式調(diào)節(jié)器工作原理雙級式電壓調(diào)節(jié)器電壓調(diào)節(jié)特性(2)隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速的提高,發(fā)電機電壓高于蓄電池電壓并達到第一級調(diào)節(jié)電壓時,流經(jīng)磁化線圈的電流 產(chǎn)生吸力使K1打開,電阻R1 串入勵磁回路,勵磁電流減少,發(fā)電機電壓下降,K1又閉合,如此往復,使n1-n2范圍內(nèi),保持發(fā)電機的輸

14、出電壓平均值不變。 電磁振動式調(diào)節(jié)器的工作原理電磁振動式調(diào)節(jié)器的工作原理雙級電磁振動式調(diào)節(jié)器工作原理雙級式電壓調(diào)節(jié)器電壓調(diào)節(jié)特性(3)當發(fā)動機的轉(zhuǎn)速進一步升高, n2-n3范圍內(nèi),發(fā)電機的電壓繼續(xù)上升。當流經(jīng)磁化線圈L中的電流產(chǎn)生的吸力足使K1一直打開,Rl一直串入勵磁回路中,勵磁電流和端電壓都隨著發(fā)電機轉(zhuǎn)速的升高而升高,低速觸點失去調(diào)節(jié)作用,活動觸點處在中間位置,稱為失控區(qū)。 電磁振動式調(diào)節(jié)器的工作原理電磁振動式調(diào)節(jié)器的工作原理雙級電磁振動式調(diào)節(jié)器工作原理雙級式電壓調(diào)節(jié)器電壓調(diào)節(jié)特性下一頁動畫演示下一頁動畫演示(4)當發(fā)動機的轉(zhuǎn)速進一步升高,高于n3時,發(fā)電機的電壓繼續(xù)上升。當流經(jīng)磁化線圈L

15、中的電流產(chǎn)生的吸力足使K2閉合時,將勵磁線圈短路,發(fā)電機電壓迅速下降,K2又打開,勵磁回路又串入Rl,如此保持發(fā)電機的端電壓平均值不變。調(diào)節(jié)器工作原理調(diào)節(jié)器工作原理 動畫演示動畫演示 關于附加電阻關于附加電阻R1的討論的討論 由于交流發(fā)電機的轉(zhuǎn)速比直流發(fā)電機高,所需R1較大,觸點打開時、會產(chǎn)生強烈的火花,使觸點燒蝕。這是因為觸點間火花的大小取決于觸點的切斷功率。即PK=IKUK=If2R1 觸點的切斷功率與If2和R1成正比。 If和R1 越大,則火花越強。但要減小切斷功率,又不能從減小If或R1著手。因為R1減小,則發(fā)電機的工作轉(zhuǎn)速范圍減?。欢鳬f 減小,就要增大發(fā)電機的重量和尺寸,故交流發(fā)

16、電機調(diào)節(jié)器多采用雙級式電壓調(diào)節(jié)器。舉例 2.具有滅弧系統(tǒng)的單級式電壓調(diào)節(jié)器 交流發(fā)電機的磁場電流大,轉(zhuǎn)速高,如用普通單級式電壓調(diào)節(jié)器,觸點間易產(chǎn)生火花,使觸點迅速燒蝕。采用上述雙級式電壓調(diào)節(jié)器,可以加大調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)速范圍,減少觸點火花,因為設計調(diào)節(jié)器時,使其大部工作時間在第二級,而第一級的轉(zhuǎn)速范圍不大,調(diào)節(jié)電阻值選得較小,所以低速觸點切斷的功率很小,火花大大減小。而高速觸點閉合時,磁場繞組短路,觸點斷開時也無火花。 因此雙級式電壓調(diào)節(jié)器觸點火花小,使用壽命長。但觸點間隙太小(0.2-0.4mm),工作中容易產(chǎn)生電蝕現(xiàn)象,且調(diào)整困難。另外從第一級觸點工作到第二級觸點工作,中間有一失控區(qū)出現(xiàn)工作電壓上

17、升的現(xiàn)象(約0.5v) 。帶有滅弧系統(tǒng)的單級式電壓調(diào)節(jié)器則可克服上述缺點。 實例 除改為單觸點外,主要增加了一個軛流線圈(亦稱加速線圈)、二極管和電容器組成的滅弧系統(tǒng)。 工作原理 當發(fā)電機端電壓達到規(guī)定值時,磁化線圈L1產(chǎn)生的吸力使觸點K打開,于是電阻Rl、R2串入磁場電路使激磁電流If急劇減小,磁場繞組中產(chǎn)生很高的自感電勢,其方向為阻止激磁電流減小。該自感電流經(jīng)二極管,軛流線圈L2,磁場繞組構成回路,起到了續(xù)流作用,保護了觸點。 工作原理 另外,在觸點兩端通過L2并聯(lián)一電容器用來吸收自感電動勢,也減小了觸點火花。與此同時,由于流過L2的電流所產(chǎn)生的磁場與L1所產(chǎn)生的磁場方向相反,產(chǎn)生退磁作用

18、,加速了觸點的閉合,使觸點振動頻率提高。 2.4.2 電子電壓調(diào)節(jié)器 1.晶體管電壓調(diào)節(jié)器的基本原理 預備知識 半導體半導體 定義:定義: 半導體是指它的導電能力介于導體和絕緣體之間的物質(zhì) 。常用的半導體材料有硅(Si)和鍺(Ge)等。 半導體的主要特性半導體的主要特性 半導體主要有三個特性:1)光敏特性;2)熱敏特性;3)摻雜特性。 所謂光敏特性是指某些半導體受到強烈光線照射時,其導電性能大大增強;光線移開后,其導電性能大大減弱。所謂熱敏特性是指外界環(huán)境溫度升高時,半導體的導電性能也隨著溫度的升高而增強。所謂摻雜特性是指在純凈的半導體中,如果摻入極微量的雜質(zhì)可使其導電性能劇增。 什么是P型半

19、導體? 根據(jù)半導體的摻雜特性,在半導體中摻入微量的硼、鋁、銦、鎵等元素后,半導體中就會產(chǎn)生許多缺少電子的空穴,使半導體中的空穴濃度大大高于自由電子的濃度,這種靠空穴導電的半導體是P型半導體。 什么是N型半導體? 在半導體中摻入微量磷、砷、銻等元素后,半導體中就會產(chǎn)生許多帶負電的電子 ,使半導體中自由電子的濃度大大高于空穴濃度。這種靠電子導電的半導體是N型半導體。二極管二極管 1)結構 二極管由P型和N型半導體材料結合而成,如圖所示,其結合面稱為PN結。帶正電的一側(cè)(P區(qū))為正極,帶負電的一側(cè)(N區(qū))為負極。二極管和它的電氣符號 2)工作特性 二極管只允許電流向一個方向通過。在直流電路中,當二極

20、管的正極為正電壓時,稱為正向偏壓,電流可以通過。當二極管負極為正電壓時, 二極管為反向偏壓,電流不能通過。(2)發(fā)光二極管 發(fā)光二極管(LED)裝有一個小透鏡,當施加正向電壓時發(fā)光,如圖所示,不同材料的發(fā)光二極管能發(fā)出不同顏色的光。發(fā)光二極管用來作儀器、儀表的數(shù)字顯示、中央高位制動燈的發(fā)光源等。發(fā)光二極管 (3)穩(wěn)壓二極管 穩(wěn)壓二極管反向安裝在電路中,用來調(diào)節(jié)電路中的電壓。右圖是穩(wěn)壓二極管的一般符號。穩(wěn)壓二極管符號工作特性 當電壓達到穩(wěn)壓二極管標定的電壓值時,PN結被擊穿,電流可以從二極管相反的方向通過(反向?qū)?,阻止電壓升高。 晶體管晶體管 晶體管(又稱三極管)由P型和N型材料組合的三層材

21、料制成,分別是基極、集電極和發(fā)射極。 (1)NPN型晶體管 NPN型晶體管導通的要求是基極和集電極的電壓應高于發(fā)射極,且基極電壓應高出發(fā)射極電壓0.7 V以上。 (2)PNP型晶體管 對于PNP型晶體管,當發(fā)射極電壓大于基極電壓0.7 V以上時,晶體管導通,電流從發(fā)射極流向集電極;否則,晶體管不導通。圖1.84 PNP型晶體管的作用 (3)晶體管的工作狀態(tài)(3種狀態(tài))截止:晶體管的基極和發(fā)射極之間電壓(稱為偏壓)過小,晶體管不導通。導通:基極和發(fā)射極之間的偏壓增大,晶體管從截止變?yōu)閷?,在此狀態(tài)下,晶體管導通且輸出電流與通過基極的電流成比例。飽和:基極和發(fā)射極之間的偏壓達到一定值時,晶體管的輸

22、出電流達到了最大值,再增大偏壓,輸出電流仍是最大值。 (4)晶體管的作用(2個作用)開關作用:流過晶體管的電流受基極控制,因此晶體管可以用作高速的電氣開關。放大作用:由于通過集電極電流的大小和通過基極電流的大小成比例,因此晶體管有放大電流的作用。 預備知識:晶體管二級開關電路(以NPN管為例)一 通 一 斷同 通 斷 晶體管調(diào)節(jié)器的工作原理晶體管調(diào)節(jié)器的工作原理晶體管調(diào)節(jié)器的工作原理 動畫演示動畫演示 2.舉例 實例1:JFT 201型晶體管調(diào)節(jié)器VD2DZ1A150 V VT12AX81A VT22AD30CR1=0.25 R2=56 R3=68 R4=56 R5=56 的 R6=56 R7

23、=180 R8=56 C1=20 F C2=0.22 F VS2CW151、電阻R2、R3、R4構成分壓器;2、晶體管VTl與晶體管VT2構成開關電路;3、二極管VD與激磁繞組并聯(lián),保護VT2;4、電容器C1用來降低的開關頻率,減少功率損耗。 5、C2、R5是組成正反饋電路,以提高晶體管調(diào)節(jié)器的靈敏度。6、R6、R7、R8是晶體管的偏置電阻,用以調(diào)節(jié)VT1和VT2的工作點。 實例2:1、接通開關K,蓄電池經(jīng)充電指示燈,R5,VD2和R7向VT2提供偏流使其導通,VT3導通。電流為:蓄電池正極-充電指示燈-激磁繞組L-VT3的集電極和發(fā)射極-蓄電池負極。 實例2:2、發(fā)電機轉(zhuǎn)速,電壓,指示燈兩端

24、電位相等,不亮。A點電壓達到調(diào)節(jié)電壓時,分壓器R1、R2上的電壓將VS1反向擊穿,VT1通,VT2、VT3截止,激磁電流下降,A點電位下降。 實例2:3、A點電壓下降,VS1截止,VT1截止,VT2、VT3導通,激磁電流導通,電壓上升。如此反復,控制發(fā)電機的電壓保持在規(guī)定值上。 電磁振動式與晶體管調(diào)節(jié)器的比較: (1)電磁振動式:)電磁振動式: 由于由機械部件組成,結構復雜,重量、體積大,火花易燒蝕觸點,壽命低,對無線電干擾大,由于機械慣性,使觸點的動作遲緩。 (2)晶體管式:)晶體管式: 以開關管代替觸點,開關頻率高,不會產(chǎn)生火花,調(diào)節(jié)效果好,重量輕,體積小,壽命長,可靠性高。 2.4.3

25、集成電路電壓調(diào)節(jié)器 集成電路(IC)是在細小的硅片上集成數(shù)千個晶體管、二極管、電阻、電容等電子元件的復雜電路,又稱集成電路芯片。 集成電路的優(yōu)點: (1)由于它是用樹脂封裝的,能防潮及泥土、油污等,并在130C的高溫環(huán)境正常工作。 (2)由于內(nèi)部無可移動零件,能承受較大的振動相沖擊。 (3)體積小、重量輕,可以作為一個標準件裝到發(fā)電機上,簡化了接線,同時省去了通常從點火開關到調(diào)節(jié)器及調(diào)節(jié)器到交流發(fā)電機的導線,減少了線路損失,從而使發(fā)電機的實際輸出功率提高510。 集成電路的優(yōu)點: (4)電壓調(diào)節(jié)精度較高在調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)電壓變化不大于0.1v,這對汽車上其它電子設備很重要。 (5)能通過較大的激

26、磁電流。 (6)使用壽命長,一般能達16萬km以上。 舉例由R1、R2組成分壓器,穩(wěn)壓管VSl從分壓器上獲得比較電壓。當發(fā)電機電壓低于規(guī)定值時,穩(wěn)壓管VS和晶體管VTl截止,在R4偏置下集成電路VT2導通,此時發(fā)電機磁場繞組中有勵磁電流通過。當發(fā)電機電壓達到一定值時,R1的分壓,使VTl導通,VT2截止,切斷了發(fā)電機的磁場電路,使發(fā)電機端電壓下降。當發(fā)電機端電壓下降到低于規(guī)定值時,VS1和VTl又截止,VT2和磁場電路又接通,發(fā)電機端電壓又升高。如此循環(huán)下去,使發(fā)電機端電壓保持穩(wěn)定。 2.4.4 繼電器控制電路(選學)繼電器控制電路(選學) 繼電器 繼電器是汽車上常用的電磁開關,如圖所示。 線

27、圈的電磁作用使繼電器的觸點閉合 1、磁場繼電器 磁場繼電器是接在電源和調(diào)節(jié)器之間,常與調(diào)節(jié)器組成一體,用來控制發(fā)電機激磁回路。發(fā)動機起動時,激磁回路接通,發(fā)動機熄滅時,激磁回路斷開。 在汽油發(fā)動機中,通常是利用點火開關接通發(fā)電機激磁電路和調(diào)節(jié)器磁化線圈的電路,停車關掉點火開關時,自動切斷上述兩個電路,防止蓄電池向其放電。在柴油發(fā)動機中,上述兩個電路是由專門的電源開關控制的,停車時,經(jīng)常忘記關斷電源開關,從而造成蓄電池長時間向激磁繞組和磁化線圈放電。 為了防止這種情況的發(fā)生,在柴油發(fā)動機所裝用的調(diào)節(jié)器中,往往多裝一組磁場繼電器,當發(fā)動機熄火時,能自動切斷激磁電路。 實例1: 實例2: 2、充電指

28、示燈繼電器 2.5.1 過電壓的產(chǎn)生 過電壓按性質(zhì)分為瞬變性瞬變性和非瞬變性非瞬變性過電壓。 1. 非瞬變性過電壓 非瞬變性過電壓,主要是由于發(fā)電機調(diào)節(jié)器失靈,或其它故障引起發(fā)電機激磁電流未經(jīng)過調(diào)節(jié)器,使發(fā)電機電壓升高到不正常值。這種故障如不及時排除,則整個充電系統(tǒng)的電壓會一直處在不正常的高壓。2.5 交流發(fā)電機充電系的過電壓保護裝置2、瞬變性過電壓 (1)拋負載瞬變 (2)磁場衰減瞬變 (3)點火系瞬變 (4)切換電感性負載瞬變 (1)拋負載瞬變 交流發(fā)電機正在向蓄電池充電過程中與蓄電池連接導線突然脫開,或者在沒有蓄電池的情況下,突然斷開其它負載。 (2)磁場衰減瞬變 磁場衰減瞬變即交流發(fā)電機的

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