充電發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)圖解
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康明斯柴油機(jī)的充電機(jī)的結(jié)構(gòu)和分類
無刷式充電發(fā)電機(jī)主要由轉(zhuǎn)子、磁場(chǎng)繞組、定子、端蓋、元件板、調(diào)節(jié)器、風(fēng)扇和帶盤等組成，是一種帶泵無刷交流發(fā)電機(jī)，其發(fā)電機(jī)與普通無刷交流發(fā)電機(jī)完全一樣，不同的是轉(zhuǎn)子軸很長(zhǎng)并伸出后端蓋，利用外花鍵與真空泵的轉(zhuǎn)子內(nèi)花鍵相連接。
硅整流充電機(jī)接線電路圖
一、轉(zhuǎn)子
無刷式充電發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子是充電機(jī)的磁場(chǎng)部分，使用了一個(gè)與普通交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子鐵心形狀相同的爪極轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子由爪極、轉(zhuǎn)子磁軛組成，但磁場(chǎng)繞組是固定在端蓋的磁軛上。兩組磁爪(又叫鳥嘴形磁極)中每組磁爪的爪數(shù)為6，同組磁爪極性相同，每個(gè)磁爪是一個(gè)磁極。兩個(gè)爪極中的一個(gè)爪極固定在轉(zhuǎn)子軸上，另一個(gè)爪極的后端制成中窄、外用非導(dǎo)磁材料與前者焊接在一起。放置勵(lì)磁繞組的圓柱形磁軛通過螺釘固定在后端蓋上，電流直接由導(dǎo)線引入。安裝時(shí)磁場(chǎng)繞組伸入轉(zhuǎn)子磁軛和爪極的空腔內(nèi)，與兩者都保持有一定的間隙。工作時(shí)轉(zhuǎn)子磁軛和爪極隨電樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)而磁場(chǎng)繞組不動(dòng)，因而不需要電刷和滑環(huán)、便可輸入勵(lì)磁電流，由于沒有電刷和集電環(huán)等導(dǎo)電元件，克服了接觸火花，不存在集電環(huán)表面污染和電刷磨損造成功率輸出不足等問題，減少了維護(hù)工作，提高了交流發(fā)電機(jī)工作的可靠性，延長(zhǎng)了其壽命。
二、定子
定子由鐵心及定子繞組組成。定子鐵心由內(nèi)圓槽的環(huán)狀硅鋼片疊制而成，固定在后端蓋中。定子槽內(nèi)置有三相繞組，按星形接法聯(lián)結(jié)。每相繞組的尾端聯(lián)接在一起，首端分別與元件板上的硅二極管相接。
硅整流充電機(jī)定子
三、端蓋
充電機(jī)的前端蓋和后端蓋都是用鋁合金鑄成，兩個(gè)端蓋上有軸承座。后端蓋內(nèi)裝有元件板和調(diào)節(jié)器，其典型線路。元件板上壓裝有11只二極管，其中6只二極管組成三相橋式整流電路(vd1、vd2、vd3、vd4、vd5、vd6)，輸出充電機(jī)直流電壓。3只小功率勵(lì)磁二極管(vd7、vd8、vd9)，與發(fā)電機(jī)的3只負(fù)二極管組成另一組三相橋式整流電路，向發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組提供勵(lì)磁電流和連接充電指示燈。余下2點(diǎn)二極管(vd10、vd11)并聯(lián)于三相整流橋一側(cè)，可用以提高發(fā)電機(jī)的輸出功率。
四、調(diào)節(jié)器
1、觸點(diǎn)振動(dòng)式調(diào)節(jié)器
（1）雙級(jí)觸點(diǎn)振動(dòng)式調(diào)節(jié)器
常見雙級(jí)觸點(diǎn)式調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)如圖 4-9 所示，盡管它們的具體結(jié)構(gòu)不同，但均有兩對(duì)觸點(diǎn)。其中常閉觸點(diǎn)為低速觸點(diǎn)，常開觸點(diǎn)為高 速觸點(diǎn)，電壓調(diào)節(jié)分兩級(jí)進(jìn)行。
雙級(jí)觸點(diǎn)振動(dòng)調(diào)節(jié)器
●結(jié)構(gòu)說明
兩對(duì)觸點(diǎn) k1 和 k2，調(diào)節(jié)器不工作時(shí)，上面一對(duì)觸點(diǎn) k1 (即低速觸點(diǎn))處于常閉狀態(tài)，下面 一對(duì)觸點(diǎn) k2 (即高速觸點(diǎn))處于常開 狀態(tài)。
○r1 為加速電阻，其作用是在觸ス打開時(shí)，加速鐵心退磁，使觸點(diǎn) k1 迅速閉合，以加快其振動(dòng)頻率，提高調(diào)節(jié)器的靈敏度和調(diào)壓質(zhì) 量。
○r2 為磁場(chǎng)電阻(調(diào)節(jié)電阻)其作用是在觸點(diǎn)張開時(shí)，減少勵(lì)磁電流，以降低發(fā)電機(jī)的輸出電壓。
○r3 為溫度補(bǔ)償電阻令由鎳鉻絲制成，其電阻溫度系數(shù)很小(僅為銅的 1/800)，當(dāng)它串入磁化線圈電路中時(shí)，可使整個(gè)磁化線圈電路中的電阻值隨溫度變化相應(yīng)減小，使調(diào)節(jié)電壓不隨溫度的升高而升高。
●工作過程
① 當(dāng)電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)，電壓低于蓄電池電動(dòng)勢(shì)時(shí)，蓄電池向調(diào)節(jié)器磁化線圈供電，同時(shí)進(jìn)行他勵(lì)發(fā)電。
磁化線圈電流的流向： 蓄電池正級(jí)→ 電表→ 點(diǎn)火開關(guān)→調(diào)節(jié)器“s”接線柱→加速電阻 r1→磁化線圈→溫度補(bǔ)償電阻 r3→搭鐵→ 蓄電池負(fù)極。
此時(shí)流過磁化線圈的電流所產(chǎn)生的電磁力不足以克服調(diào)壓彈簧的拉力，所以低速觸點(diǎn)k1仍處于閉合狀態(tài)，發(fā)電機(jī)此時(shí)在進(jìn)行他勵(lì)發(fā)電。
勵(lì)磁電流的流向：蓄電池正級(jí)→ 電流表→ 點(diǎn)火開關(guān)→調(diào)節(jié)器“s”接線柱&固定觸點(diǎn)支架→低速觸點(diǎn) k1→活動(dòng)觸炱臂→磁軛→調(diào)節(jié)器“b”、發(fā)電機(jī)機(jī)“f”接線柱→絕緣電刷和集電環(huán)→勵(lì)爍繞組→搭鐵甕刷→雂電環(huán)→搭鐵→ 蓄電池負(fù)極。
② 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速升高，端電壓高于蓄電池電動(dòng)勢(shì)而低于調(diào)節(jié)器電壓時(shí)，磁化線圈電流和勵(lì)磁電流均由發(fā)電機(jī)供給。
磁化線圈的電流流向：發(fā)電機(jī)正級(jí)(a) → 點(diǎn)火開關(guān)→調(diào)節(jié)器“s”接線柱→加速電阻 r1→磁化線圈→溫度補(bǔ)償電阻 r3→搭鐵→發(fā)電機(jī)負(fù) 極。
此時(shí)，磁化線圈中的電流所產(chǎn)生的電磁力仍不能克服調(diào)壓彈簧的拉力，低速觸點(diǎn)k1仍處于閉合狀態(tài)，
勵(lì)磁電流和流向：發(fā)電機(jī)正級(jí)→ 點(diǎn)火開關(guān)→調(diào)節(jié)器“s”接線柱→低速觸點(diǎn) k1→活動(dòng)觸點(diǎn)臂→磁軛→調(diào)節(jié)器“f”`、發(fā)電機(jī)機(jī)“f”接線柱→絕緣電刷和集電環(huán)→勵(lì)磁繞組→搭鐵電刷和集電環(huán)→→搭鐵→發(fā)電機(jī)負(fù)極。
③ 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速升高，輸出電壓達(dá)到調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)時(shí)，磁化線圈電流所產(chǎn)生的電磁力足以克服調(diào)壓彈簧拉力，使低速觸點(diǎn)k1 打開，勵(lì)磁 電流改變流向徑，其電路為：發(fā)電機(jī)正極→ 點(diǎn)火開關(guān)→調(diào)節(jié)器“s”接線柱→加速電阻 r1→ 附加電阻磁 r1→ 附加電阻 r2→調(diào)節(jié)器“f、發(fā)電機(jī)“f”接線柱→絕緣電刷和集電環(huán)→勵(lì)磁繞組→搭鐵電刷和集電環(huán)→搭鐵→發(fā)電機(jī)負(fù)極。
由于發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電路中串聯(lián)了電阻 r1 和 r2，所以勵(lì)磁電流減小，發(fā)電機(jī)電壓降低。當(dāng)發(fā)電機(jī)壓降至略低于調(diào)節(jié)電壓時(shí)，磁化線圈所產(chǎn)生的電磁力便會(huì)小于調(diào)壓彈簧拉力，于是低速觸點(diǎn) k1 重又閉合，將附加電阻 r2 短路，勵(lì)磁電流增大，磁場(chǎng)加強(qiáng)，發(fā)電機(jī)輸出電壓再次升高，當(dāng)升至略高于調(diào)節(jié)電壓時(shí)，低速觸點(diǎn) k1 又被吸開。如此反復(fù)，使發(fā)電機(jī)輸出電壓保持在第一級(jí)脈動(dòng)范圍內(nèi)。其平均值就是第 一級(jí)電壓穩(wěn)定值。
④ 當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓超過第一級(jí)調(diào)節(jié)電壓而未達(dá)到第二級(jí)調(diào)節(jié)電壓，磁化線圈電流所產(chǎn)生的電磁力遠(yuǎn)大于調(diào)壓彈簧的拉力，將活動(dòng) 觸點(diǎn)臂處于中間狀態(tài)，高速、低速觸點(diǎn)均不閉合。調(diào)節(jié)電壓進(jìn)入“失控區(qū)”，這時(shí)發(fā)電機(jī)靠通過電阻 r1 和 r2 的電流勵(lì)磁，發(fā)電機(jī)電壓隨轉(zhuǎn)速升高而升高。
⑤ 當(dāng)發(fā)電機(jī)高速動(dòng)轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)電機(jī)的輸出電壓到第二級(jí)調(diào)節(jié)電壓，磁化線圈電流所產(chǎn)生的電磁力也將遠(yuǎn)大于調(diào)壓彈簧的拉力，將活動(dòng) 觸點(diǎn)臂繼續(xù)吸下，使高速觸點(diǎn) e2 閉合，磁場(chǎng)繞組被短路。此時(shí)，發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組中無勵(lì)磁電流流過，發(fā)電機(jī)靠剩磁發(fā)電，端電壓迅速下 降，磁化線圈電流所生產(chǎn)的電磁力減小，高速觸點(diǎn) k2 重又打開(低速觸點(diǎn) k1 也處于打開狀態(tài))，附加電阻 r2 被串入勵(lì)磁電路，磁場(chǎng) 繞組中有電流流過，發(fā)電機(jī)端電壓升高，高速觸點(diǎn) k1 重新閉合。如此反復(fù)， k2 不斷地振動(dòng)，使發(fā)電機(jī)的輸出電壓保持在第二級(jí)脈范圍內(nèi)。其平均值就是第二級(jí)電壓穩(wěn)定值。
●性能分析
雙級(jí)觸點(diǎn)振動(dòng)式調(diào)節(jié)器能控制兩級(jí)電壓，其電壓調(diào)節(jié)曲線如圖 4- 12 所示。 14v 雙級(jí)式調(diào)節(jié)器，第一級(jí)調(diào)節(jié)電壓為 13.2~14.2，觸點(diǎn)工作從第一級(jí)過渡到第二級(jí)時(shí)，失控區(qū)兩級(jí)調(diào)節(jié)電壓差值應(yīng)不超過 0.5v；28v 雙級(jí)式調(diào)節(jié)器，第一級(jí)調(diào)節(jié)電壓為 27v~29v，失控區(qū)兩 級(jí)調(diào)節(jié)電壓差值應(yīng)不超過 1v。
第一級(jí)調(diào)節(jié)電壓高低可通過改變調(diào)壓彈張力、銜鐵與鐵心間空氣隙進(jìn)行調(diào)整。調(diào)節(jié)電壓與彈簧張力及鐵心氣隙成正比。由于鐵心氣 隙對(duì)調(diào)節(jié)電壓影響較大，彈簧彈力對(duì)調(diào)節(jié)電壓的影響較小，高速時(shí)應(yīng)先調(diào)彈簧張力，當(dāng)調(diào)彈簧張力無法獲得正常值時(shí)再調(diào)鐵心氣隙。 ft61 調(diào)節(jié)器的鐵心氣隙為 1.05mm~1. 15mm。失控區(qū)(圖 4-38 中 n2-n3)調(diào)節(jié)電壓差值 δu 的大小可通過調(diào)節(jié)高速觸點(diǎn) k2 的間隙成下比 ft61 調(diào)節(jié)器的高速觸點(diǎn)間隙為 0.2mm~0.3mm。
2、電子式調(diào)節(jié)器
●基本工作原理
雖然電子調(diào)節(jié)器種類繁多，但其工作原理都基本相同。電子調(diào)節(jié)器大多采用 npn型三極管制成，與外搭鐵式硅整流發(fā)電機(jī)匹配。電子調(diào)節(jié)器電壓調(diào)節(jié)值在制造時(shí)調(diào)式精確，由于普遍采用整體封裝結(jié)構(gòu)，使用時(shí)已無法調(diào)整。在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速為 6000r/min輸出電流在 10%額定電流(不小于2a)時(shí)， 14v 調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)值為 4.20+0.25v、28v 調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)值為 28.00+203v。
① 接通點(diǎn)火開關(guān) sw，當(dāng)發(fā)電機(jī)未轉(zhuǎn)動(dòng)或轉(zhuǎn)速 n 較低、電壓 u 低于充電壓時(shí)，蓄電池電壓經(jīng) sw 加在分壓電阻 r1 、r2 兩端。由于發(fā)電機(jī)電壓尚低于調(diào)節(jié)電壓上限，因此， r1 上的分壓值 ur1 小于穩(wěn)壓管 vs 的穩(wěn)定電壓 uw 與 ubel 之和，由穩(wěn)壓管工作特性可知， vs 處于截止?fàn)顟B(tài)，三級(jí)管 vt1 因無基級(jí)電流處于截止?fàn)顟B(tài)。此時(shí)蓄電池經(jīng)點(diǎn)火開關(guān) sw 和電阻 r3 向 vt2 提供基極電流，使 vt2 導(dǎo)通，接通勵(lì)磁電池，其路徑為：
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無刷式充電發(fā)電機(jī)主要由轉(zhuǎn)子、磁場(chǎng)繞組、定子、端蓋、元件板、調(diào)節(jié)器、風(fēng)扇和帶盤等組成，是一種帶泵無刷交流發(fā)電機(jī)，其發(fā)電機(jī)與普通無刷交流發(fā)電機(jī)完全一樣，不同的是轉(zhuǎn)子軸很長(zhǎng)并伸出后端蓋，利用外花鍵與真空泵的轉(zhuǎn)子內(nèi)花鍵相連接。
硅整流充電機(jī)接線電路圖
一、轉(zhuǎn)子
無刷式充電發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子是充電機(jī)的磁場(chǎng)部分，使用了一個(gè)與普通交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子鐵心形狀相同的爪極轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子由爪極、轉(zhuǎn)子磁軛組成，但磁場(chǎng)繞組是固定在端蓋的磁軛上。兩組磁爪(又叫鳥嘴形磁極)中每組磁爪的爪數(shù)為6，同組磁爪極性相同，每個(gè)磁爪是一個(gè)磁極。兩個(gè)爪極中的一個(gè)爪極固定在轉(zhuǎn)子軸上，另一個(gè)爪極的后端制成中窄、外用非導(dǎo)磁材料與前者焊接在一起。放置勵(lì)磁繞組的圓柱形磁軛通過螺釘固定在后端蓋上，電流直接由導(dǎo)線引入。安裝時(shí)磁場(chǎng)繞組伸入轉(zhuǎn)子磁軛和爪極的空腔內(nèi)，與兩者都保持有一定的間隙。工作時(shí)轉(zhuǎn)子磁軛和爪極隨電樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)而磁場(chǎng)繞組不動(dòng)，因而不需要電刷和滑環(huán)、便可輸入勵(lì)磁電流，由于沒有電刷和集電環(huán)等導(dǎo)電元件，克服了接觸火花，不存在集電環(huán)表面污染和電刷磨損造成功率輸出不足等問題，減少了維護(hù)工作，提高了交流發(fā)電機(jī)工作的可靠性，延長(zhǎng)了其壽命。
二、定子
定子由鐵心及定子繞組組成。定子鐵心由內(nèi)圓槽的環(huán)狀硅鋼片疊制而成，固定在后端蓋中。定子槽內(nèi)置有三相繞組，按星形接法聯(lián)結(jié)。每相繞組的尾端聯(lián)接在一起，首端分別與元件板上的硅二極管相接。
硅整流充電機(jī)定子
三、端蓋
充電機(jī)的前端蓋和后端蓋都是用鋁合金鑄成，兩個(gè)端蓋上有軸承座。后端蓋內(nèi)裝有元件板和調(diào)節(jié)器，其典型線路。元件板上壓裝有11只二極管，其中6只二極管組成三相橋式整流電路(vd1、vd2、vd3、vd4、vd5、vd6)，輸出充電機(jī)直流電壓。3只小功率勵(lì)磁二極管(vd7、vd8、vd9)，與發(fā)電機(jī)的3只負(fù)二極管組成另一組三相橋式整流電路，向發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組提供勵(lì)磁電流和連接充電指示燈。余下2點(diǎn)二極管(vd10、vd11)并聯(lián)于三相整流橋一側(cè)，可用以提高發(fā)電機(jī)的輸出功率。
四、調(diào)節(jié)器
1、觸點(diǎn)振動(dòng)式調(diào)節(jié)器
（1）雙級(jí)觸點(diǎn)振動(dòng)式調(diào)節(jié)器
常見雙級(jí)觸點(diǎn)式調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)如圖 4-9 所示，盡管它們的具體結(jié)構(gòu)不同，但均有兩對(duì)觸點(diǎn)。其中常閉觸點(diǎn)為低速觸點(diǎn)，常開觸點(diǎn)為高 速觸點(diǎn)，電壓調(diào)節(jié)分兩級(jí)進(jìn)行。
雙級(jí)觸點(diǎn)振動(dòng)調(diào)節(jié)器
●結(jié)構(gòu)說明
兩對(duì)觸點(diǎn) k1 和 k2，調(diào)節(jié)器不工作時(shí)，上面一對(duì)觸點(diǎn) k1 (即低速觸點(diǎn))處于常閉狀態(tài)，下面 一對(duì)觸點(diǎn) k2 (即高速觸點(diǎn))處于常開 狀態(tài)。
○r1 為加速電阻，其作用是在觸ス打開時(shí)，加速鐵心退磁，使觸點(diǎn) k1 迅速閉合，以加快其振動(dòng)頻率，提高調(diào)節(jié)器的靈敏度和調(diào)壓質(zhì) 量。
○r2 為磁場(chǎng)電阻(調(diào)節(jié)電阻)其作用是在觸點(diǎn)張開時(shí)，減少勵(lì)磁電流，以降低發(fā)電機(jī)的輸出電壓。
○r3 為溫度補(bǔ)償電阻令由鎳鉻絲制成，其電阻溫度系數(shù)很小(僅為銅的 1/800)，當(dāng)它串入磁化線圈電路中時(shí)，可使整個(gè)磁化線圈電路中的電阻值隨溫度變化相應(yīng)減小，使調(diào)節(jié)電壓不隨溫度的升高而升高。
●工作過程
① 當(dāng)電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)，電壓低于蓄電池電動(dòng)勢(shì)時(shí)，蓄電池向調(diào)節(jié)器磁化線圈供電，同時(shí)進(jìn)行他勵(lì)發(fā)電。
磁化線圈電流的流向： 蓄電池正級(jí)→ 電表→ 點(diǎn)火開關(guān)→調(diào)節(jié)器“s”接線柱→加速電阻 r1→磁化線圈→溫度補(bǔ)償電阻 r3→搭鐵→ 蓄電池負(fù)極。
此時(shí)流過磁化線圈的電流所產(chǎn)生的電磁力不足以克服調(diào)壓彈簧的拉力，所以低速觸點(diǎn)k1仍處于閉合狀態(tài)，發(fā)電機(jī)此時(shí)在進(jìn)行他勵(lì)發(fā)電。
勵(lì)磁電流的流向：蓄電池正級(jí)→ 電流表→ 點(diǎn)火開關(guān)→調(diào)節(jié)器“s”接線柱&固定觸點(diǎn)支架→低速觸點(diǎn) k1→活動(dòng)觸炱臂→磁軛→調(diào)節(jié)器“b”、發(fā)電機(jī)機(jī)“f”接線柱→絕緣電刷和集電環(huán)→勵(lì)爍繞組→搭鐵甕刷→雂電環(huán)→搭鐵→ 蓄電池負(fù)極。
② 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速升高，端電壓高于蓄電池電動(dòng)勢(shì)而低于調(diào)節(jié)器電壓時(shí)，磁化線圈電流和勵(lì)磁電流均由發(fā)電機(jī)供給。
磁化線圈的電流流向：發(fā)電機(jī)正級(jí)(a) → 點(diǎn)火開關(guān)→調(diào)節(jié)器“s”接線柱→加速電阻 r1→磁化線圈→溫度補(bǔ)償電阻 r3→搭鐵→發(fā)電機(jī)負(fù) 極。
此時(shí)，磁化線圈中的電流所產(chǎn)生的電磁力仍不能克服調(diào)壓彈簧的拉力，低速觸點(diǎn)k1仍處于閉合狀態(tài)，
勵(lì)磁電流和流向：發(fā)電機(jī)正級(jí)→ 點(diǎn)火開關(guān)→調(diào)節(jié)器“s”接線柱→低速觸點(diǎn) k1→活動(dòng)觸點(diǎn)臂→磁軛→調(diào)節(jié)器“f”`、發(fā)電機(jī)機(jī)“f”接線柱→絕緣電刷和集電環(huán)→勵(lì)磁繞組→搭鐵電刷和集電環(huán)→→搭鐵→發(fā)電機(jī)負(fù)極。
③ 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速升高，輸出電壓達(dá)到調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)時(shí)，磁化線圈電流所產(chǎn)生的電磁力足以克服調(diào)壓彈簧拉力，使低速觸點(diǎn)k1 打開，勵(lì)磁 電流改變流向徑，其電路為：發(fā)電機(jī)正極→ 點(diǎn)火開關(guān)→調(diào)節(jié)器“s”接線柱→加速電阻 r1→ 附加電阻磁 r1→ 附加電阻 r2→調(diào)節(jié)器“f、發(fā)電機(jī)“f”接線柱→絕緣電刷和集電環(huán)→勵(lì)磁繞組→搭鐵電刷和集電環(huán)→搭鐵→發(fā)電機(jī)負(fù)極。
由于發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電路中串聯(lián)了電阻 r1 和 r2，所以勵(lì)磁電流減小，發(fā)電機(jī)電壓降低。當(dāng)發(fā)電機(jī)壓降至略低于調(diào)節(jié)電壓時(shí)，磁化線圈所產(chǎn)生的電磁力便會(huì)小于調(diào)壓彈簧拉力，于是低速觸點(diǎn) k1 重又閉合，將附加電阻 r2 短路，勵(lì)磁電流增大，磁場(chǎng)加強(qiáng)，發(fā)電機(jī)輸出電壓再次升高，當(dāng)升至略高于調(diào)節(jié)電壓時(shí)，低速觸點(diǎn) k1 又被吸開。如此反復(fù)，使發(fā)電機(jī)輸出電壓保持在第一級(jí)脈動(dòng)范圍內(nèi)。其平均值就是第 一級(jí)電壓穩(wěn)定值。
④ 當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓超過第一級(jí)調(diào)節(jié)電壓而未達(dá)到第二級(jí)調(diào)節(jié)電壓，磁化線圈電流所產(chǎn)生的電磁力遠(yuǎn)大于調(diào)壓彈簧的拉力，將活動(dòng) 觸點(diǎn)臂處于中間狀態(tài)，高速、低速觸點(diǎn)均不閉合。調(diào)節(jié)電壓進(jìn)入“失控區(qū)”，這時(shí)發(fā)電機(jī)靠通過電阻 r1 和 r2 的電流勵(lì)磁，發(fā)電機(jī)電壓隨轉(zhuǎn)速升高而升高。
⑤ 當(dāng)發(fā)電機(jī)高速動(dòng)轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)電機(jī)的輸出電壓到第二級(jí)調(diào)節(jié)電壓，磁化線圈電流所產(chǎn)生的電磁力也將遠(yuǎn)大于調(diào)壓彈簧的拉力，將活動(dòng) 觸點(diǎn)臂繼續(xù)吸下，使高速觸點(diǎn) e2 閉合，磁場(chǎng)繞組被短路。此時(shí)，發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組中無勵(lì)磁電流流過，發(fā)電機(jī)靠剩磁發(fā)電，端電壓迅速下 降，磁化線圈電流所生產(chǎn)的電磁力減小，高速觸點(diǎn) k2 重又打開(低速觸點(diǎn) k1 也處于打開狀態(tài))，附加電阻 r2 被串入勵(lì)磁電路，磁場(chǎng) 繞組中有電流流過，發(fā)電機(jī)端電壓升高，高速觸點(diǎn) k1 重新閉合。如此反復(fù)， k2 不斷地振動(dòng)，使發(fā)電機(jī)的輸出電壓保持在第二級(jí)脈范圍內(nèi)。其平均值就是第二級(jí)電壓穩(wěn)定值。
●性能分析
雙級(jí)觸點(diǎn)振動(dòng)式調(diào)節(jié)器能控制兩級(jí)電壓，其電壓調(diào)節(jié)曲線如圖 4- 12 所示。 14v 雙級(jí)式調(diào)節(jié)器，第一級(jí)調(diào)節(jié)電壓為 13.2~14.2，觸點(diǎn)工作從第一級(jí)過渡到第二級(jí)時(shí)，失控區(qū)兩級(jí)調(diào)節(jié)電壓差值應(yīng)不超過 0.5v；28v 雙級(jí)式調(diào)節(jié)器，第一級(jí)調(diào)節(jié)電壓為 27v~29v，失控區(qū)兩 級(jí)調(diào)節(jié)電壓差值應(yīng)不超過 1v。
第一級(jí)調(diào)節(jié)電壓高低可通過改變調(diào)壓彈張力、銜鐵與鐵心間空氣隙進(jìn)行調(diào)整。調(diào)節(jié)電壓與彈簧張力及鐵心氣隙成正比。由于鐵心氣 隙對(duì)調(diào)節(jié)電壓影響較大，彈簧彈力對(duì)調(diào)節(jié)電壓的影響較小，高速時(shí)應(yīng)先調(diào)彈簧張力，當(dāng)調(diào)彈簧張力無法獲得正常值時(shí)再調(diào)鐵心氣隙。 ft61 調(diào)節(jié)器的鐵心氣隙為 1.05mm~1. 15mm。失控區(qū)(圖 4-38 中 n2-n3)調(diào)節(jié)電壓差值 δu 的大小可通過調(diào)節(jié)高速觸點(diǎn) k2 的間隙成下比 ft61 調(diào)節(jié)器的高速觸點(diǎn)間隙為 0.2mm~0.3mm。
2、電子式調(diào)節(jié)器
●基本工作原理
雖然電子調(diào)節(jié)器種類繁多，但其工作原理都基本相同。電子調(diào)節(jié)器大多采用 npn型三極管制成，與外搭鐵式硅整流發(fā)電機(jī)匹配。電子調(diào)節(jié)器電壓調(diào)節(jié)值在制造時(shí)調(diào)式精確，由于普遍采用整體封裝結(jié)構(gòu)，使用時(shí)已無法調(diào)整。在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速為 6000r/min輸出電流在 10%額定電流(不小于2a)時(shí)， 14v 調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)值為 4.20+0.25v、28v 調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)值為 28.00+203v。
① 接通點(diǎn)火開關(guān) sw，當(dāng)發(fā)電機(jī)未轉(zhuǎn)動(dòng)或轉(zhuǎn)速 n 較低、電壓 u 低于充電壓時(shí)，蓄電池電壓經(jīng) sw 加在分壓電阻 r1 、r2 兩端。由于發(fā)電機(jī)電壓尚低于調(diào)節(jié)電壓上限，因此， r1 上的分壓值 ur1 小于穩(wěn)壓管 vs 的穩(wěn)定電壓 uw 與 ubel 之和，由穩(wěn)壓管工作特性可知， vs 處于截止?fàn)顟B(tài)，三級(jí)管 vt1 因無基級(jí)電流處于截止?fàn)顟B(tài)。此時(shí)蓄電池經(jīng)點(diǎn)火開關(guān) sw 和電阻 r3 向 vt2 提供基極電流，使 vt2 導(dǎo)通，接通勵(lì)磁電池，其路徑為：
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