【检修知识】发电机4-6

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第四节 多管发电机

一．九管发电机：

九管包括：六只整流二极管和三只励磁二极管，三只励磁二极管和定子三相绕组的首端相连。

九管机的励磁二极管输出与发电机电枢接柱相等的电压，它既能供给发电机励磁电流，还能控制充电指示灯。

二．八管发电机：

八管包括：六只整流二极管和两只中性点二极管。两只中性点二极管与定子三相绕组的尾端（即中性点）相接。

在不改变硅整流发电机结构的情况下，加装中性点二极管，可使发电机转速n＞2000r/min时，输出功率提高10％~15％。

三．十一管发电机：

十一管包括：六只整流二极管、三只励磁二极管和中性点二极管。

第五节 调节器

一.功用：保持发电机在转速和负荷变化时输出电压的稳定。

二.分类：

1.触点式调节器：结构复杂，电压调节精度低，触点火花对无线电干扰大，可靠性差，寿命短，正被逐渐淘汰。

2．晶体管调节器：电压调节精度高，对无线电干扰少，体积小，无运动件，耐震，故障少。

3．集成电路调节器：超小型、可直接装于发电机内部、耐震、防潮、防尘、耐高温性能好、价格低等优点。

三．触点式调节器：

工作过程：接通点火开关，蓄电池经触点k向发电机励磁绕组供电，他励电路接通。当发电机端电压高于蓄电池电动势时，发电机向用电设备供电同时进行自励。在他励、自励电路接通时调节器磁化线圈通电但产生的磁吸力较小：不足以将触点k吸开。当发电机电压稍高于调节电压时，通过磁化线圈的电流产生的电磁力超过弹簧弹力而将触点k引开，将电阻r1、r2串入励磁电路使励磁电流减小，发电机电压下降。当发电机电压略低于调节器电压时，通过磁化线圈的电流产生的磁吸力减小，是触点k重又闭合，励磁电流增大。

触点式电压调节器就是通过反复开闭触点来调节励磁电流的大小以使发电机电压稳定在一定范围内。

四．电子式调节器：

电子调节器大多采用npn型三极管制成，与外搭铁式硅整流发电机匹配，电子调节器电压调节值在制造时已调试精确，普遍采用整体封装结构，使用时无法调整。

电子式调节器工作过程：

1．他励：接通点火开关，蓄电池电压经分压器（即电阻r1、r2、r3）加在稳压管v1两端，此时加在稳压管v1上的电压未达到其反向击穿电压，故稳压管v1截止。三极管v6，ube=0v，故v6截止。蓄电池电压加在v7基极，ube=0.7v，故v7导通。三极管v8的ube=0.7v，故v8导通，接通了发电机励磁电路，发电机进行他励建立电动势。

2． 自励：当发电机转速升高时，发电机由他励转为自励正常发电。电源为发电机电路同他励电路。

3． 调压：随着发电机转速的升高，当发电机电压高于规定值时，加在稳压管v1上的电压超过其反向击穿电压，故稳压管v1导通，三极管v6的ube=0.7v，故v6导通。此时v6的uc=ue=0，导致v7的ube=0，v7截止，v8的ube=0v，v8截止。励磁电路被切断，发电机端电压下降，当将至规定值时又恢复自励电路，再次接通励磁电路，发电机端电压又上升。如此反复，使发电机电压维持在规定值。

五．集成电路调节器：

桑塔纳采用的jfz1913z，其配套的调节器为jft152型混合集成电路调节器。图4－54为整体式交流发电机结构图。这种发电机用十一个二极管和内装集成电路式调节器，其电路如图2－55所示。

该电路的特点是在一般常用的六管三相桥式整流电路的基础上，增加了三个励磁二极管vd7、vd8 、vd9和两个中性二极管 vd10、vd11。三个励磁二极管 vd7、vd8、vd9专供励磁电流。两个中性二极管vd10、vd11工作时，可增大交流发电机的输出电流。

六、交流发电机调节器的型号

根据中华人民共和国行业标准 qt／t73—93《汽车电气设备产品型号编制规则方法》的规定。汽车交流发电机调节器的型号由五部分组成：

（1）产品代号：用 2或 3个汉语大写拼音字母表示，有ft、fdt两种，分别表示有触点的电磁振动式调节器和无触点的电子调节器。

（2）电压等级代号：用1位阿拉伯数字表示：l——12 v；2——24 v；6——6 v。

（3）结构型式代号：用1位阿拉伯数字表示，其含义见表2－3。

（4）设计序号：按产品的先后顺序，用l、2位阿拉伯数字表示。

（5）变型代号：用汉语拼音大写字母a、b、c…顺序表示（不能用o和i）。

例如：yl26c表示12v电磁振动式电压调节器，第六次设计，第三次变型。fdt125表示 12 v集成电路调节器，第五次设计。

七、调节器的检查与调整

1．电磁振动式调节器的检查与调整

（1）外部检修

检查触点是否被氧化、烧蚀，如有轻微烧蚀，可用白金砂条或“m”号砂布磨平并予以清洁，不易修复时应更换。修复后的触点接触面要平整，中心线应重合，其偏移量不得超过0.2 mm，以保证触点接触面积。

检查电阻和线圈，表面无烧焦痕迹及机械损伤，其阻值应符合要求。

（2）调节器的测试

测试在电器试验台上进行，现以f761型调节器为例，介绍调节器的测试方法。测试电路如图2－56所示，电路连接好后，闭合开关s；，由蓄电池给发电机励磁，并且逐渐提高发电机的转速，待发电机电压略高于蓄电池电压时接通s2，切断开关民，使发电机自励。当发电机转速提高到 3000 r／min时改变可变电阻r，调节发电机的输出电流为4a（低载状态），观察电压表的读数是否与规定的电压调整值（14 v）相符。如不符合规定，可改变弹簧拉力予以调整。

（3）各部间隙的调整

在电磁振动式调节器中，活动触点与磁化线圈铁心之间空气间隙的大小对电压调节值的影响较大，可做粗调；弹簧拉力对电压调节值影响较小，可做微调。如果通过改变弹簧拉力无法将电压调到规定值时，则应对各部间隙做必要的调整。

在单级式调节器中，衔铁间隙不能调的过大，不然会引起触点压力不足，接触不良。

在双级式调节器中，因为高速触点间隙较小，所以调整比较困难。一般调整步骤为：先调整衔铁间隙使之符合标准，然后再调整固定触点的位置，使高速触点的间隙值符合规定值。衔铁间隙和触点间隙调整好后，应进行电压调节值的测量和调整（改变弹簧拉力）。

3． 晶体管调节器的检查与修理

晶体管调节器因为有内搭铁式和外搭铁式之分，所以应先判别其搭铁形式，然后检测调节器的好坏。可用试灯或万用表进行检测。

（1）判断晶体管调节器是内搭铁式还是外搭铁式调节器的搭铁类型不明确时可采用下面方法来判别：对 12v的调节器，用一个12v的蓄电池和两个12v、2w的小灯泡按图2－57所示接线。如果接在“－（e）”与“f”接线柱之间的灯泡发亮，而接在“＋（b）” 与“f”接线柱之间的灯泡不亮，即l2亮，l1不亮则该调节器为内搭铁式的；反之，如果l1不亮，而l2亮，则该调节器为外搭铁式的。如果调节器是四个引出端（d＋、b、f、d＿），试验时，可将d十与b-短接，再进行测试；如调节器有五个引出端（d＋0、f．d-、l）。则将l端悬空，并将d十与b短接，再按上述方法试验即可。

（2）判断晶体管调节器的好坏准备一个输出电压为0－30v，电流为 3－5a的可调稳压电源，按图 2－57所示连接，线路连接好后，由0伏逐渐调高直流电源电压u，此时一个小灯泡的亮度应随电压升高而增强，当电压调高到调节器电压值（12 v系统为13.5－14.5v；24v系统为 27－29v）或者略高于调节器电压值时，若亮的灯泡变暗，两个灯泡亮度相近，则调节器是好的；若一个小灯泡始终发亮，或两个小灯泡始终同样亮，则调节器是坏的。晶体管调节器出现故障后．一般是更换新件。

3．集成电路调节器的检查

（1）集成电路调节器技术状态好坏的检测，检测方法与晶体管调节器相同。

（2）集成电路调节器管压降的检测。调节器管压降大小说明其质量高低，如管压降过大（大于 1.5v） 磁场电流就会减小，功率管的耗散功率就会增大，不仅会使发电机输出功率降低，而且会使调节器的使用寿命大大缩短。图2－58为桑塔纳轿车用调节器管压降的检测电路，接通开关sw，调节可变电阻r使电流表（a）的读数为4a时，电压表（v）的读数应不大于1.5v。

集成电路调节器出现故障后，只能更换。有些车的集成电路调节器与电刷组件为一总成，不可分离，因此更换调节器时需与电刷组件一同更换。

4．调节器的代用原则

有时，因备件不足或在缺少进口配件的情况下，需选用其他型号的调节器进行代用，应注意以下几点：

（1）调节器的标准电压必须相同。

（2）调节器的限流值应等于或略大于被代替的调节器。

（3）调节器必须与原调节器的搭铁形式相同，否则发电机会由于磁场电路不能构成回路而无法工作。

（4）调节器与原调节器的功能完善程度尽量相近，这样可使线路变动较小。（相关视频：第一集）

八、计算机控制的交流发电机简介

目前有些汽车，发电机的电压通过计算机进行调整，而取消了调节器，其工作原理如图2—59所示，它与内装式集成电路调节器工作原理基本相同。

电压是通过汽车中安装的计算机来控制的，计算机根据发电机的输出电压，通过改变磁场电路开、关的时间来控制电压。

工作情况：

当发电机输出电压低于蓄电池端电压时，发电机它励发电。励磁回路是：蓄电地正极——点火开关——磁场端子——励磁绕组——磁场端子——计算机——搭铁——蓄电他负极。

当发电机输出电压高于蓄电池端电压时，发电机由它励发电改为自励发电。励孩回路是：发电机输出端——计算机控制器——磁场端子——励磁绕组——磁场端子——计算机——搭铁——发电机负极。当发电机输出电压高于规定电压值时，计算机控制器切断励磁电路，从而控制交流发电机的输出电压。

第六节 交流发电机与调节器的使用与故障诊断

交流发电机及其调节器结构简单、维护方便，若是使用得当，不但可以减少故障，还可延长使用寿命。若使用不正确，不仅故障多．而且易损坏。为此，要正确使用交流发电机和调节器，发现故障及时检修。

一、在流发电机

1． 交流发电机的正确使用

（1）蓄电池搭铁极性不能接错。国产交流发电机均为负极搭铁，故蓄电池必须为负极搭铁，否则会出现蓄电池经发电机二极管大电流放电现象，将二极管迅速烧坏，有时还会烧坏调节器中的电子元件。在蓄电池更换或补充充电后，要格外注意。

（2）充电系的导线连接要牢固可靠。以免在电路突然断开时产生瞬时过电压，而烧坏晶体管元件。

（3）发电机和调节器二者的规格型号要相互匹配。

（4）发动机熄火后，应将点火开关（或电源开关）断开，以免蓄电池长时间向励磁绕组和调节器磁化线圈放电．浪费电能。

（5）发动机运行中，不得用“试火” 的方法检查发电机是否正常，不得用兆欧表或 220 v交流电压检查发电机及其调节器的绝缘情况。应采用万用表或低压试灯检查。

（6）在更换半导体元件时，电烙铁的功率应小于45w，焊接时操作要迅速．并应采取相应的散热措施，以免烧坏半导体元件。

（7）在发电机正常运行时，不可随意拆动电气设备的连接导线，以防止连线搭铁短路或因突然断开而引起瞬时过电压。

2、交流发电机调节器的正确使用

（l）调节器与发电机的电压等级必须一致，否则充电系不能正常工作。

（2）调节器与发电机的搭铁形式必须一致，当调节器与发电机的搭铁型式不匹配而又急需使用时，可通过改变发电机进场绕组的搭铁形式来解决。

（3）调节器与发电机之间的线路连接必须完全正确，否则充电系不能正常工作，甚至还会损坏调节器。

（4）配用双级电磁振动式的电压调节器，当检查充电系故障时．在没有断开调节器与发电机的接线之前，不允许将发电机的“＋” 与“f”（或调节器的“＋”与“f”）短接，否则将会烧坏调节器的高速触点。

（5）调节器必须受点火开关控制。

二、充电系统的故障诊断与排除

1. 不充电

（1）故障现象

发动机以中速以上速度运转时，电流表指示不充电．或充电指示灯不熄灭，或发电机端电压在 12v以下。

（2）原因分析

①发电机传动带太松或沾油打滑。

②发电机励磁电路或充电线路断路。

③发电机有故障

a二极管击穿、短路、断路；

b 定子绕组断路或搭铁；

c 电刷与滑环接触不良；

d 转子绕组断路。

④调节器有故障

a 触点烧蚀、脏污、弹簧弹力过软、气隙过小；

b 晶体管调节器的稳压管及小功率三极管短路，大功率三极管断路；

c调节器的搭铁方式与发电机不配套。

（3）故障诊断

①检查发电机传动带松紧度，清除油污。

②检查充电系导线是否松脱，熔断器是否烧断。

③接通点火开关，用一字旋具靠近发电机后轴承盖，探测转子电磁吸力，若有明显吸力，说明励磁回路正常，故障在电枢回路；若无吸力或吸力微弱，说明励磁回路有断路、接触不良或局部短路。

④若电枢回路有故障，可用试灯的一端搭铁，另一端接触发电机、”接线柱。灯亮，表明蓄电池到发电机电枢接线柱之间连接正常，发电机有故障；若灯不亮，表明蓄电池到发电机“b”之间断路。

⑤若励磁回路有故障，可用跳线方法检测。用一段导线短接发电机“b”、“f”接线柱（内搭铁式）或短接“b”、“f”接线柱的同时短接“f2”、“e”（外搭铁式）接线柱。然后重新探测磁力，磁力变强，说明发电机内部励磁电路正常，故障是励磁线路断路或调节器有故障，先检查励磁电路熔断器有无熔断、接触不良，然后再用试灯依次检查外励磁电路连线和调节器、磁场继电器等有否断路或接触不良的地方。若仍不增强，说明故障在发电机内部。诊断电路故障时，可用万用表电阻挡或电压挡检查。

2. 充电电流过小

（1）故障现象

在蓄电池亏电情况下，发动机中高速运转时的充电电流很小。

（2）原因分析

①充电线路接触不良。

②传动带打滑．使发电机转速过低。

③发电机有故障。如个别二极管损坏；滑环脏污，电刷与滑环接触不良，导致励磁电流过小；定于绕组连接不良，有短路或断路故障；转子绕组局部短路，转子与定子刮碰或气隙不当。

④节器调节电压值过低或有故障。

（3）故障诊断

①检查发电机传动带松紧度．清除油污，检查紧固导线。

②拆下发电机“b” 和“f”接线住上导线．用试灯的两根导线分别连接发电机“b” 和”f”接线柱，起动发动机，逐步提高转速，查看试灯亮度。若试灯发红，且不随转速升高而增加亮度或亮度增加不明显，则为发电机内部有故障，应拆检发电机；若试灯亮度能随转速增加而增强较大，则说明发电机良好，故障在调节器。调节器的检查方法可按发电机不充电故障所述方法检查。

3. 充电电流过大

（1）故障现象

在蓄电池不亏电的情况下，电流表指示充电仍在 10a以上。

（2）原因分析

①调节器调节电压值高或有其他故障，如双级电磁振动式调节器高速触点脏污、接触不良，搭铁电阻增加，使励磁绕组不能及时短路；磁化线圈或温度补偿电阻烧断；晶体管调节器的大功率三极管集电极和发射极不能有效截止等。

②发电机有故障，如绝缘电刷与散热板短接时，造成调节器不起作用。

（3）故障诊断

以双级电磁振动式调节器为例加以说明：

①拆下调节器磁场接线柱接线，逐步提高发电机转速并观察电流表。如仍指示充电，即为发电机有故障，若不充电，则为调节器故障。

②拆下调节器盖，用纸片插在第二级触点（高速触点）之间，以防短路，然后按压活动触点，如按不下，则为第一级触点（低速触点）烧结；能按下，并且在压下后充电电流有所下降，则为调节器弹簧拉力过大或气隙过大；若无磁力，则为磁化线圈或温度补偿电阻挠断。按压活动触点至第二触点（高速触点）闭合时，发电机电压应下降，充电电流应迅速减小，否则说明高速触点接触不良。

4. 充电不稳

（1 ）故障现象

发电机在怠速以上运转时，时而充电，时而不充电，电流表指什不断摆动。

（2）原因分析

①传动带打滑。

②充电系线路连接线接触不良。

③发电机转子或定子线圈有局部断路或短路故障；滑环脏污或电刷与沿环之间接触不良。

④调节器触点烧蚀或脏污，触点臂弹簧过软等。

（3）故障诊断

①首先排除传动带打滑和导线接触不良等影响因素。

②电流表在怠速转速以上各种转速下都不稳定，说明调节器电压控制不稳定，可用手轻按活动触点的尾部，若充电稳定，则为弹簧或气隙调整不当。若指针仍不稳定，可用一字旋具或导线短接触点，若有好转则为触点烧蚀或脏污，若仍无好转，可进一步检查发电机各部，主要检查各连线、滑环与电刷的接触是否良好。

5. 发电机工作中有异响

（1）故障现象

发电机在运转过程中有不正常噪声。

（2）原因分析

①传动带过紧或过松。发电机轴承损坏或松旷缺油。

③发电机转子与定子相碰、电刷磨损过大．或电刷与滑环接触角度偏斜、电刷在电刷架内倾斜摆动。

④发电机总装时部件不到位，使机体倾斜或发电机电枢弯曲。

⑤发电机传动带轮与轴松旷，使带轮与散热片碰撞。

（3）故障诊断

①检查传动带松紧度。

②检查发电机传动带轮与轴安装是否松旷。

③用手触摸发电机外壳和轴承部位是否烫手或有振动感，若烫手说明定子与转子相碰或轴承损坏。用一字旋具听诊发电机轴承部位，声音清脆、不规则，说明轴承缺油或滚珠已损坏。

④拆下电刷，检查其磨损和接触情况。

⑤拆检发电机，检查其内部机件配合和润滑是否良好。如果发电机噪声细小而均匀，应检查二极管和定子线圈是否短路或断路。

6．充电指示灯故障

(1) 继电器控制式充电指示灯故障（图2－68a）

①指示灯在汽车行驶时，时亮时灭，可按充电不稳故障检查。若充电正常，可检查充电指示灯继电器至发电机中性接线柱“n”引线是否接触不良，有关插接器是否松动。

②指示灯不熄灭，先按不充电故障检查方法检查，若充电正常，可用试灯一端接发电机“b”接线柱，另一端接发电机“n”接线柱。若试灯微亮，充电指示灯熄灭，应拆检发电机的中性接线柱是否断路；若试灯不亮，说明中性抽头到指示灯继电器线圈有断路；若试灯微亮，充电指示灯未熄灭，应拆检指示灯继电器，着弹簧是否过硬，触点是否烧结或脏污；若试灯亮，表明有负极二极管击穿。

③充电指示灯不亮，接通点火开关．观察机油压力报各灯、燃油表是否正常。若异常，说明仪表公共线路有问题，应检查仪表熔断器及线路。若仪表线路正常．可将继电器l、e两接柱短接，若指示灯发亮．表明继电器不能闭合；若仍不亮，应检查灯泡灯丝是否烧断，灯泡两端接线是否断路。

（2）九管交流发电机充电指示灯故障诊断

不同结构的九管交流发电机，其故障表现亦有不同，诊断方法也有不同。其控制电路如图2—68b所示。

①充电指示灯不亮 接通点火开关，如充电指示灯不亮，则表明励磁回路断路，应检查充电指示灯是否烧坏，调节器是否断路；也可能是点火开关损坏、连接线断路、磁场绕组断路等原因造成。

③ 充电指示灯常亮 若发动机发动后充电正常而指示灯不熄灭，说明b十与d十间存在电压降，应检查发电机定于是否有单相搭铁、正二极管是否有一只短路或励磁二极管有短路、断路。