汽車交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器的檢測(cè)

摘 要：在汽車電氣系統(tǒng)中，電壓調(diào)節(jié)器在其中發(fā)揮著巨大的作用，它的正常工作能夠?qū)ζ囯姎庠O(shè)備的正常使用和壽命延長起到保障。汽車的用電設(shè)備主要依靠的是發(fā)電機(jī)的供電，當(dāng)蓄電池存電量不足時(shí)，發(fā)電機(jī)就成為了蓄電池的充電電源。因此，汽車發(fā)電機(jī)在汽車用電設(shè)備中是十分重要的部件。

關(guān)鍵詞：汽車交流發(fā)電機(jī)；電壓調(diào)節(jié)器；檢測(cè)

1 引言

交流發(fā)電機(jī)作為汽車的重要電源，與電壓調(diào)節(jié)器相互配合，在發(fā)電機(jī)正常工作時(shí)，向除了起動(dòng)機(jī)的所有用電設(shè)備供電，并給蓄電池充電 [1]。在汽車電器化時(shí)代下，交流發(fā)電機(jī)和電壓調(diào)節(jié)器的檢測(cè)也受到了很高的重視?，F(xiàn)本文就此展開論述。

2 汽車交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)成

2.1 轉(zhuǎn)子

發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的任務(wù)是產(chǎn)生磁場(chǎng)，它由滑環(huán)、轉(zhuǎn)子軸、爪極、磁軛、磁場(chǎng)繞組組成。轉(zhuǎn)子軸上裝著爪極，滑環(huán)由兩個(gè)彼此絕緣的銅環(huán)構(gòu)成。當(dāng)直流電通過兩個(gè)滑環(huán)時(shí)，電流就能通過勵(lì)磁繞組，產(chǎn)生軸向磁通，兩個(gè)爪極就分別磁化為 N級(jí)和 S級(jí)，最終形成 6對(duì)或者 8對(duì)互相交錯(cuò)的磁極 [2]。在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，就形成旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)。

2.2 定子

定子是發(fā)電機(jī)的電樞，其工作是產(chǎn)生交流電。定子安裝于轉(zhuǎn)子外，在轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，定子繞組中磁通就會(huì)發(fā)生變化，從而產(chǎn)生交變的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) [3]。定子繞組采用星形接法來產(chǎn)生三相交流電，以獲得三相電動(dòng)勢(shì)。

2.3 整流器

發(fā)電機(jī)整流器的任務(wù)是將定子繞組的三相交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?。在鋁制散熱板上安裝正極管，和后端蓋上的電樞接線柱連接，作為發(fā)電機(jī)的正極端子；在另一塊鋁制散熱板上安裝負(fù)極管，和后端蓋上搭鐵線柱連接，作為負(fù)極端子。

2.4 端蓋、皮帶輪、風(fēng)扇

端蓋是將轉(zhuǎn)子、定子和整流器與電刷組件固定起來的零件，一般采用鋁合金制造，能夠避免漏磁，而且散熱性能良好。端蓋分為前后兩個(gè)部分，在后端蓋上面安裝有電刷組件。在發(fā)電機(jī)前端安裝有皮帶輪，通過風(fēng)扇皮帶驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)。皮帶輪后安裝有葉片式風(fēng)扇，主要工作是強(qiáng)制通風(fēng)散熱。

3 交流發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)節(jié)器

因?yàn)榘l(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是發(fā)動(dòng)機(jī)通過皮帶驅(qū)動(dòng)來旋轉(zhuǎn)的，而且發(fā)動(dòng)機(jī)與交流發(fā)電機(jī)的速比為

1.7～ 3，交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速經(jīng)常發(fā)生比較大的變化，這樣就會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的輸出電壓發(fā)生較大幅度的變化，而滿足不了汽車用電設(shè)備的工作要求。電壓調(diào)節(jié)器的作用在于控制發(fā)電機(jī)的輸出電壓，讓其輸出的電壓保持恒定的狀態(tài)，來滿足汽車用電器的要求。發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的工作原理是：在交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速提高時(shí)，通過降低發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流 If來減小磁通，來使發(fā)電機(jī)輸出電壓 UB保持恒定。

4 交流發(fā)電機(jī)的故障檢測(cè)

發(fā)電機(jī)不發(fā)電的主要原因包括：整流二極管及竄短路或者斷路；激磁繞組短路或者斷路；三相定子繞組相間短路或者搭鐵；轉(zhuǎn)子滑環(huán)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的氧化現(xiàn)象或者有污漬，碳刷架損壞或者碳刷卡在刷架中。若發(fā)電機(jī)出現(xiàn)故障，可以先在車上進(jìn)行初步的檢測(cè)，再將發(fā)電機(jī)的不解體拆下進(jìn)行進(jìn)一步的檢測(cè)?？梢杂萌f用表、直流電流表和直流電壓表以及示波器等工具進(jìn)行檢測(cè)。

用萬用表檢測(cè)電壓檔，將萬用表調(diào)到 30V，用紅表筆與發(fā)電機(jī)電樞接柱相接，外殼接上黑表筆，發(fā)動(dòng)機(jī)保持中等速度以上， 12V的電氣系統(tǒng)電壓標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)該保持 14V左右，而 24V的電氣系統(tǒng)則保持在 28V左右。如果測(cè)到的電壓為蓄電池電壓，那么就說明發(fā)電機(jī)不發(fā)電。

如果汽車儀表板上沒有電流表，那么可以采用外接直流電流表來進(jìn)行檢測(cè)。拆下發(fā)電機(jī)的電樞接柱導(dǎo)線，在電樞上接上量程為 20A左右的直流電流表正極，負(fù)極導(dǎo)線則與拆下的接頭相接。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)保持中等速度以上的運(yùn)轉(zhuǎn)而沒有其他的電氣設(shè)備工作時(shí)，電流表中會(huì)有 3A～5A充電指示，這時(shí)可以說明發(fā)電機(jī)處于正常工作狀態(tài)下。

如果沒有萬用表和直流電流表的情況下，可以采用汽車燈泡來進(jìn)行檢測(cè)。用合適長度的導(dǎo)線與試燈兩端進(jìn)行焊接，并用鍔魚夾接上兩端。拆下發(fā)電機(jī)的電樞接柱導(dǎo)線，用試燈的一段夾住發(fā)電機(jī)電樞的接柱，另外一端則搭鐵，在發(fā)動(dòng)機(jī)保持中等速度的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如果試燈不亮則說明發(fā)電機(jī)不發(fā)電。

還有一種方法是，在發(fā)電機(jī)啟動(dòng)之后，將大燈打開，增加發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，隨著轉(zhuǎn)速的增加大燈的亮度也會(huì)增強(qiáng)，這就說明發(fā)電機(jī)處于正常工作狀態(tài)下。

5 汽車電壓調(diào)節(jié)器的檢測(cè)

5.1 三個(gè)接線柱的電壓調(diào)節(jié)器

對(duì)于三個(gè)接線柱的電壓調(diào)節(jié)器可以采用下面的方式來進(jìn)行測(cè)試。如圖 1。

當(dāng)交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組作為其中一端直接搭鐵時(shí)，試燈應(yīng)該接在 A和 B之間；而當(dāng)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組不直接搭鐵，試燈則接在 B和 C之間?？烧{(diào)直流穩(wěn)壓電源為 0～ 50V/5A，對(duì) 12V的用電系統(tǒng)采用 12V、2W的燈泡作為試燈； 24V的用電系統(tǒng)則用 24V、 3W的燈泡。測(cè)試的方法是：第一，以 14V的電系調(diào)節(jié)器為例，將開關(guān) K關(guān)閉，將可調(diào)直流穩(wěn)壓電源輸出電壓調(diào)節(jié)到 4～ 5V，這時(shí)試燈應(yīng)該發(fā)亮。并隨著電壓的增加亮度增大，當(dāng)輸出電壓增加到與調(diào)節(jié)器的電壓值相接近時(shí)，試燈應(yīng)該熄滅。如果此時(shí)再增加電壓，試燈仍未亮，則說明調(diào)節(jié)器無故障。

第二步，將開關(guān) K關(guān)閉，在增加輸出電壓時(shí)，如果電源電壓增加到 4～ 5V試燈仍沒有發(fā)亮，繼續(xù)增加到調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)電壓值也沒有發(fā)亮，則表明調(diào)節(jié)器內(nèi)部出現(xiàn)斷路；如果在增加電壓的過程中試燈的亮度也隨之增加，電壓達(dá)到或者已經(jīng)高于調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)電壓值時(shí)，試燈仍然發(fā)亮，那么就說明調(diào)節(jié)器內(nèi)部短路。

5.2 北京切諾基吉普車集成電路電壓調(diào)節(jié)器

以北京切諾基吉普車發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器為例，該調(diào)節(jié)器為集成電路調(diào)節(jié)器，采用下面的方法來進(jìn)行檢測(cè)，如圖 2。

其中 1代表調(diào)節(jié)器， 2代表插座， 3代表搭鐵電刷， 4代表電刷彈簧， 5代表電刷， 6代表燈泡， 7代表蓄電池， 8代表 P接柱， 9代表調(diào)節(jié)器“+”接線柱，10代表正電刷。

當(dāng)電壓為 12V時(shí)，試燈應(yīng)該發(fā)亮，當(dāng)增加到 16～ 18V時(shí)，此時(shí)試燈應(yīng)該熄滅。如果試燈在電壓變化前后均處于發(fā)亮或者不亮狀態(tài)，那么就表明調(diào)節(jié)器有故障。

5.3 CA141型汽車所配備的 JFT106型電子調(diào)節(jié)器

對(duì)于 CA141型汽車所配備的 JFT106型電子調(diào)節(jié)器的檢測(cè)方法如圖 3所示。

其中 E1為 12V蓄電池， E2為兩節(jié) 1.5V1號(hào)干電池串聯(lián)，L為 12V、2W的試燈。

將開關(guān) K撥向 A，這時(shí)試燈應(yīng)該發(fā)亮，而撥向 B時(shí)，試燈則應(yīng)該熄滅，如果未符合上述情況，就證明調(diào)節(jié)器出現(xiàn)故障，應(yīng)及時(shí)更換。

5.4 五十鈴汽車集成電路調(diào)節(jié)器

對(duì)于五十鈴汽車集成電路調(diào)節(jié)器的檢測(cè)，按照?qǐng)D 4的接線方法進(jìn)行檢測(cè)。圖中的可調(diào)直流電源為 0～ 30V、10A。

將開關(guān) K撥向 1，將可調(diào)直流穩(wěn)壓電源的電壓逐漸加大，正常情況下，在電壓逐漸升高的過程中，試燈的亮度會(huì)隨之增加。當(dāng)電壓增加到 14.7±0.3V時(shí)，試燈應(yīng)該熄滅；將開關(guān) K撥向 2，在電源電壓增加至 14.7±0.3V時(shí)，試燈也應(yīng)該熄滅；將開關(guān) K撥向 3，將電源電壓增加到 17V左右，試燈熄滅。如果試燈在電壓變化過程中未符合上述三種情況，那么就說明該調(diào)節(jié)器存在故障，應(yīng)進(jìn)行檢修。

6 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器的維護(hù)要點(diǎn)

第一，蓄電池的極性應(yīng)該是負(fù)極搭鐵，如果接反的話，就會(huì)對(duì)發(fā)電機(jī)或者調(diào)節(jié)器的電子元件造成損壞；第二，在整流器與定子繞組相連接時(shí)，不能用 220V交流電源或者兆歐表來對(duì)發(fā)電機(jī)的絕緣情況進(jìn)行檢查；第三，在發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，禁止采用試火的方法對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行檢查，不然會(huì)燒壞二極管；第四，當(dāng)發(fā)現(xiàn)交流發(fā)電機(jī)或者調(diào)節(jié)器出現(xiàn)故障要盡快檢修，禁止繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；第五，蓄電池和發(fā)電機(jī)的連接要牢固，如果突然斷開，就會(huì)對(duì)發(fā)電機(jī)或者調(diào)節(jié)器的電子元件產(chǎn)生過電壓損壞 [4]。

7 結(jié)語

汽車交流發(fā)電機(jī)是汽車最主要的電源，它與電壓調(diào)節(jié)器是互相配合的關(guān)系，發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行對(duì)汽車的供電起到了重要的作用，因此要及時(shí)排除汽車交流發(fā)電機(jī)和電壓調(diào)節(jié)器的故障，以保證發(fā)電機(jī)正常工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]畢翠英 .汽車用爪級(jí)式無刷交流發(fā)電機(jī)的檢測(cè)方法 [J].中國高新技術(shù)企業(yè)（中旬刊），2016（04）：64-65.

[2]閆士新 .汽車交流發(fā)電機(jī)零部件的檢修 [J].科技創(chuàng)業(yè)家，2013（23）：47.

[3]趙華瑞 .汽車交流發(fā)電機(jī)工作特性檢測(cè) [J].魅力中國，2013（11）：299.

[4]王霄宇 .論汽車發(fā)電機(jī)的故障與檢測(cè) [J].今日湖北（中旬刊），2015（03）：72.

作者簡介

楊琦：（1988.09—）男，本科，廣西平南人，助理工程師，現(xiàn)工作于上汽通用五菱汽車股份有限公司，從事供應(yīng)商質(zhì)量管理工作。