1.电压调节器的功用

由于交流发电机的转子是由发动机通过皮带驱动旋转的，汽车用交流发电机工作时，其转速很不稳定且变化范围很大，无法满足汽车用电设备的工作要求，为了使汽车用电设备电压恒定，发电机必须要有一个自动的电压调节装置。

交流发电机电压调节器的作用就是当发动机转速变化时，自动对发电机的电压进行调节，使发电机的电压稳定，以满足汽车用电设备的要求。

2.电压调节器的分类

1）按工作原理划分

（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，还具有质量轻、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，还具有超小型的优点，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。

（4）电脑控制调节器。

电脑控制调节器是现在轿车采用的一种新型调节器，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，既能可靠地保证电气系统正常工作，使蓄电池充电充足，又能减轻发动机负荷，提高燃料经济性。

2）按所匹配的交流发电机搭铁形式划分

（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压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压调节器称为外搭铁型调节器。

3.电压调节器的型号

电压调节器的型号分为5部分。

1）产品代号

交流发电机调节器的产品代号有FT和FTD两种，分别表示发电机调节器和电子式发电机调节器（字母F、T、D分别为发、调、电的汉语拼音第一个字母）。

2）电压等级代号

电压等级代号用一位阿拉伯数字表示：1表示12 V，2表示24 V，6表示6 V。

3）结构形式代号

用一位阿拉伯数字表示：1—单联；2—双联；3—三联；4—晶体管；5—集成电路。

4）设计代号

按产品设计先后次序，用1～2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0和1）。

例如，FT126C表示12 V的双联触点式调节器，第6次设计，第3次变型。

FTD152表示12 V集成电路调节器，第2次设计。

4.电压调节器的调压原理

交流发电机的三相绕组产生的相电动势的有效值

发电机电压调节器的调节原理

式中，Ce为发电机的结构常数；n为转子转速；Φ 为转子的磁极磁通，也就是说交流发电机所产生的感应电动势与转子转速和磁极磁通成正比。

当转速升高时，EΦ增大，输出端电压UB升高，转速升高到一定值时（空载转速以上），输出端电压达到极限，要想使发电机的输出电压UB不再随转速的升高而上升，只能通过减小磁通Φ来实现。磁极磁通Φ与励磁电流If成正比，减小磁通Φ也就是减小了励磁电流If。所以，交流发电机调节器的工作原理是：当交流发电机的转速升高时，调节器通过减小发电机的励磁电流If来减小磁通Φ，使发电机的输出电压UB保持不变。

任务实施

1.交流发电机与调节器的使用注意事项

交流发电机与调节器的结构简单，维护方便，若正确使用，不仅故障少而且寿命长；若使用不当，则会很快损坏。因此在使用和维护中应注意以下几点：

（1）蓄电池的极性必须是负极搭铁，不能接反，否则，会烧坏发电机或调节器的电子元件。

（2）发电机运转时，不能用试火的方法检查发电机是否发电，否则会烧坏二极管。

（3）整流器和定子绕组连接时，禁止用兆欧表或220 V交流电源检查发电机的绝缘情况。

（4）发电机与蓄电池之间的连接要牢靠，如突然断开，会产生过电压损坏发电机或调节器的电子元件。

（5）一旦发现交流发电机或调节器有故障应立即检修，及时排除故障，不应再继续运转。

（6）为交流发电机配用调节器时，交流发电机的电压等级必须与调节器电压等级相同，交流发电机的搭铁类型必须与调节器搭铁类型相同，调节器的功率不得小于发电机的功率，否则系统不能正常工作。

（7）线路连接必须正确，目前各种车型调节器的安装位置及接线方式各不相同，故接线时要特别注意。

（8）调节器必须受点火开关控制，发电机停止转动时，应将点火开关断开，否则会使发电机的磁场电路一直处于接通状态，不但会烧坏磁场线圈，而且会引起蓄电池亏电。

2.交流发电机与调节器的维护

交流发电机在使用中，应定期进行以下检查：

（1）检查发电机驱动带。

① 检查驱动带的外观：用肉眼观看有无裂纹或磨损现象，如有则应更换。

② 检查驱动带的挠度：用100 N的力压在驱动带的两个传动轮之间，新驱动带挠度为5～10 mm，旧驱动带为7～14 mm。

（2）检查导线的连接。

① 接线是否正确。

② 接线是否牢靠。

③ 发电机输出端接线螺栓必须加弹簧垫。

（3）检查运转时有无噪声。

（4）检查是否发电。

① 观察充电指示灯的熄灭情况：若充电指示灯一直亮着，说明发电机或调节器有故障，也可能是充电指示灯线路有故障，应及时维修。

② 用万用表直流电压挡测量电压：在发电机未转动时测量蓄电池端电压，并记录下来，起动发动机并将转速提高到怠速以上转速，测量蓄电池端电压；若能高于原记录，说明发电机能发电，若测量电压一直不上升，说明发电机或调节器有故障，应及时维修。

（5）当发现发电机或调节器有故障需要从车上拆下检修时，首先关掉点火开关及一切用电设备，拆下蓄电池负极电缆线，再拆卸发电机上的导线接头。

3.交流发电机的拆解、清洗及装复

1）发电机的拆解及清洗

（1）拧下电刷组件的两个固定螺钉，取下电刷组件。

发电机的拆解

（2）拧下后轴承盖的三个固定螺钉，取下后轴承防尘盖，再拧下后轴承处的紧固螺母。

（3）拧下前后端盖的连接螺栓，轻敲前后端盖，使前后端盖分离。

（4）从后端盖上拆下定子绕组端头，使定子总成与后端盖分离。

（5）拆下整流器总成。

（6）拆下皮带轮固定螺母，从转子上取下皮带轮、半圆键、风扇和前端盖。

（7）用布或棉纱蘸取适量清洗剂擦洗转子绕组、定子绕组、电刷及其他机件。

2）发电机的装复

首先向轴承中填充润滑脂，再按拆解的反顺序装复：

（1）将前端盖、风扇、半圆键和皮带轮依次装到转子轴上，并用螺母紧固。

（2）将整流板、定子绕组依次装入后端盖。

（3）将两端盖装合在一起，并拧紧连接螺栓。(www.daowen.com)

（4）拧紧后端盖轴承紧固螺母，装好轴承盖。

（5）装电刷组件。

（6）装复后，转动发动机皮带轮，转子转动平顺，无摩擦及碰击。

4.交流发电机的检修

发电机的装配

1）交流发电机的整体检测

发电机的整体检测

在发电机不解体时，用万用表测量发电机各接线柱之间的电阻值，可初步判断发电机是否有故障。其方法是用万用表测量发电机“F”与“E”之间的电阻值、发电机“B”与“E”之间的电阻值等，结果与相应的标准值（常用交流发电机各接线柱之间的电阻值如表 3-2所示）比较。

表3-2　常用交流发电机各接线柱之间的电阻值

若“F”与“E”之间的电阻超过规定值，则可能是电刷与滑环接触不良；若小于规定值，则可能是磁场绕组有匝间短路或搭铁故障；若电阻为0 Ω，则可能是两个滑环之间有短路或者“F”接线柱有搭铁故障。“B”与“E”之间的电阻值在40～50 Ω，可认为无故障；若电阻值在10 Ω左右，则说明有失效的整流二极管，需拆检；若电阻值为0 Ω，说明有不同极性的二极管击穿，需拆检。若交流发电机有中性轴（N）接线柱，则用万用表测“N”与“E”以及“N”与“B”之间的正、反向电阻值，可进一步判断故障在正极管还是在负极管。

2）转子检修

发电机的解体检修

（1）转子绕组检修。

① 如图3-14所示，用万用表检测两集电环之间电阻，应与标准相符（一般12 V发电机转子绕组电阻为3.5～6 Ω，24 V的为15～21 Ω）。若阻值为∞，说明断路；若阻值过小，说明短路。

② 如图3-15所示，用万用表电阻最大挡检测集电环与铁芯（或转子轴）之间的电阻，应为∞，否则为搭铁。

图3-14　转子阻值检测

图3-15 转子绝缘检测

③ 断路应焊修或更换转子总成，短路和搭铁应更换转子总成。

（2）集电环检修。

① 集电环表面应平整光滑，若有轻微烧蚀，用“00”号砂布打磨；若烧蚀严重，应在车床上精车加工。

② 用直尺测量集电环厚度，应与规定相符，否则应更换。（厚度不小于1.5 mm。）

③ 用千分尺测量集电环圆柱度，应与规定相符，否则应精车加工。（集电环圆柱度不超过0.025 mm。）

（3）转子轴检修。

如图3-16所示，用百分表测量转子轴摆差，应与规定相符，否则应予校正。（电枢轴径向摆差不超过0.10 mm。）

图3-16　转子轴检修

3）定子检修

（1）定子绕组短路检修。

通过台架试验测其输出功率或通过示波器测其输出电压波形进行判断。各种故障的端电压波形如图3-17所示。若短路应更换定子绕组或定子总成。

（2）定子绕组断路检修。

如图3-18所示，用万用表检测定子绕组三个接线端，两两相测，阻值应小于1 Ω，若阻值为∞，说明断路。断路故障应用电烙铁焊接修复，若不能修复，应更换定子绕组或定子总成。

图3-17　定子故障的端电压波形

（a）正常波形；（b）一个二极管短路；（c）两个二极管短路（同极）；（d）一个二极管断路；（e）两个二极管断路（同极）；（f）一相定子绕组短路；（g）一相定子绕组断路；（h）两相定子绕组短路

（3）定子绕组绝缘检修。

如图3-19所示，用万用表电阻最大挡检测定子绕组接线端与定子铁芯间的电阻，应为∞，否则说明有搭铁故障。有搭铁故障应更换定子绕组或定子总成。

图3-18　定子绕组断路检修

图3-19 定子绕组绝缘检修

4）整流器检查

（1）检查二极管好坏。

将万用表的两表笔接于二极管的两极测其电阻，再反接测一次，若电阻值一大（10 kΩ）一小（8～10 Ω），差异很大，说明二极管良好。若两次测量阻值均为∞，则为断路；若两次测量阻值均为0 Ω，则为短路。

对焊接式整流二极管来说，只要有一只二极管损坏，则须更换该二极管所在的正或负整流板总成；若为压装结构，则只需更换故障二极管即可。

（2）二极管的极性判别。

常用的万用表有机械式和电子式两种，机械式万用表检测方法是：

将万用表的正测试棒（红色）接二极管引出极，负测试棒（黑色）接二极管的另一极，测其电阻。若阻值大于10 kΩ，则该二极管为正极管；若阻值为8～10 Ω，则该二极管为负极管。

5）检查电刷组件

（1）外观检查。

电刷表面应无油污，无破损、变形，且应在电刷架中活动自如。

（2）电刷长度检查。

如图3-20所示，用游标卡尺或钢板尺测量电刷露出电刷架的长度，应与规定相符。（电刷磨损后一般不得超过原高度的1/2。）

（3）弹簧压力测量。

如图3-21所示，用天平秤检测电刷弹簧压力应与规定相符。（电刷弹簧力一般为2～3 N。）

图3-20　电刷长度检查

图3-21 弹簧压力测量

6）其他零件检查

检查发电机各接线柱绝缘情况，发现搭铁故障应拆检；检查轴承轴向和径向间隙均应不大于0.20 mm，滚珠、滚道无斑点，轴承无转动异响；检查前后端盖、皮带轮等应无裂损，绝缘垫应完好。

5.电压调节器的检修

1）晶体管式电压调节器的检查

对晶体管式电压调节器进行检查前，应先了解调节器的电路特点及搭铁极性，再确定相应的测试方法。

（1）内搭铁式晶体管电压调节器的测试。

将可调直流电源与调节器按图3-22所示的线路接好，再逐步提高电源电压。当电压达到6 V左右时，指示灯点亮。继续提高电源电压，当电压达到13.5～14.5 V时，指示灯应熄灭，此时电压即为调节器的调节电压。若灯在电压达6 V时不亮，或者发电机电压超过规定值后灯仍不熄灭，则说明该调节器有故障。

（2）外搭铁式晶体管电压调节器的测试。

外搭铁式晶体管电压调节器的测试方法与内搭铁式晶体管电压调节器的测试方法一样，如图3-23所示。

图3-22　内搭铁式晶体管电压调节器的测试

图3-23 外搭铁式晶体管电压调节器的测试

2）集成电路电压调节器的检查

在检查集成电路电压调节器之前，必须弄清楚集成电路电压调节器引出线的根数及接线方法，以防将电源极性接错，如果接错，加上测试电压以后，调节器会因瞬时短路而损坏。有条件的应使用集成电路检查仪测试集成电路调节器。