引言：硅整流發(fā)電機(jī)由柴油機(jī)推動(dòng)，其轉(zhuǎn)速比隨柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速在一個(gè)非常大的范圍之內(nèi)變化。發(fā)電機(jī)的扭矩大，其發(fā)出來(lái)的電壓高；轉(zhuǎn)速比低，其傳出電壓也比較低，為保持發(fā)電機(jī)的直流電壓的基本穩(wěn)定，應(yīng)設(shè)置發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器。硅整流發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器可以分為電磁振動(dòng)接觸點(diǎn)式發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器、晶體三極管發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器和集成電路芯片發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器三種。在其中，電磁振動(dòng)接觸點(diǎn)式控制器按接觸點(diǎn)多數(shù)分，有一對(duì)接觸點(diǎn)震動(dòng)相關(guān)工作的單極式或倆對(duì)接觸點(diǎn)更替震動(dòng)相關(guān)工作的雙極兩種形式。現(xiàn)階段，雙極電磁振動(dòng)式發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器和晶體三極管發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器運(yùn)用較為廣泛。
一、雙極電磁振動(dòng)式發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器
如下圖1所示為雙極電磁振動(dòng)式發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器。其具有倆對(duì)接觸點(diǎn)，正中間接觸點(diǎn)是不變的，下動(dòng)觸點(diǎn)K1常開常閉，稱之為低速檔接觸點(diǎn)，上動(dòng)觸點(diǎn)K2開與關(guān)，稱之為快速接觸點(diǎn)。控制器配有三個(gè)電阻器：額外電阻器R1、助振電阻器R2和電流檢測(cè)電阻器R3。發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器固定接觸點(diǎn)根據(jù)支撐架1和電磁場(chǎng)接線頭與發(fā)電機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)子里的勵(lì)磁線圈相接。下動(dòng)觸點(diǎn)臂3也可通過(guò)支撐架1和同步電機(jī)接線頭及發(fā)電機(jī)正級(jí)接線頭互通。繞在鐵心里的電磁線圈一端搭鐵，另一端也可通過(guò)電阻器與同步電機(jī)接線頭相接。現(xiàn)依照發(fā)電機(jī)不一樣說(shuō)明工作原理。
1、發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器線圈電源電路
關(guān)閉電源總開關(guān)，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速比比較低，發(fā)電機(jī)工作電壓小于汽車電瓶電壓時(shí)，蓄電池的電流量與此同時(shí)流過(guò)發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器電磁線圈和勵(lì)磁線圈。
流過(guò)發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器線圈電源電路為：電瓶正級(jí)→電流計(jì)→電源總開關(guān)→發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器同步電機(jī)接線頭→R2→發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器電磁線圈→R3→搭鐵→電瓶負(fù)級(jí)。
2、勵(lì)磁線圈電流電源電路
電流量注入發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器電磁線圈產(chǎn)生一定的電磁感應(yīng)吸附力，但是不能擺脫扭簧支撐力，故低速檔接觸點(diǎn)K1仍關(guān)閉。
流過(guò)勵(lì)磁線圈電流電源電路為：電瓶正級(jí)→電流計(jì)→電源總開關(guān)→控制器同步電機(jī)接線頭→架構(gòu)→下動(dòng)觸點(diǎn)K1→固定不動(dòng)接觸點(diǎn)支撐架1→發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器電磁場(chǎng)接線頭→發(fā)電機(jī)F接線柱→炭刷和電滑環(huán)→勵(lì)磁線圈→滑環(huán)和炭刷→發(fā)電機(jī)負(fù)級(jí)→搭鐵→電瓶負(fù)級(jí)。
3、發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)電源電路
當(dāng)硅整流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速比上升，發(fā)電機(jī)工作電壓高過(guò)汽車電瓶電壓時(shí)，發(fā)電機(jī)向電器設(shè)備和蓄電池供電。并向勵(lì)磁線圈和控制器電磁線圈供電系統(tǒng)，其電源電路有三條。
①發(fā)電機(jī)定子線圈→硅二極管及元器件板→電源總開關(guān)→發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器同步電機(jī)接線頭→下動(dòng)觸點(diǎn)K2及支撐架1→發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器電磁場(chǎng)接線頭→發(fā)電機(jī)F接線柱→炭刷和電滑環(huán)→勵(lì)磁線圈→滑環(huán)和炭刷→整流器軸承端蓋和硅二極管→定子線圈。
②發(fā)電機(jī)定子線圈→硅二極管及元器件板→電源總開關(guān)→發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器同步電機(jī)接線頭→電阻器R2→發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器電磁線圈和電阻器R3→搭鐵→整流器軸承端蓋和硅二極管→定子線圈。
③充電電路和電器設(shè)備電源電路：定子線圈→硅二極管與元器件板→“＋”接線頭→電器設(shè)備或電流計(jì)與電瓶（電池充電）→搭鐵→整流器軸承端蓋和硅二極管→定子線圈。
4、激磁配電線路
當(dāng)硅整流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速比再次上升，發(fā)電機(jī)工作電壓做到額定電流時(shí)，控制器線圈工作電壓提高，電流量擴(kuò)大，電磁感應(yīng)吸附力提升，鐵心的磁性把下動(dòng)觸點(diǎn)咬下，使接觸點(diǎn)K1開啟，磁場(chǎng)線圈電源電路不經(jīng)過(guò)架構(gòu)，而經(jīng)電阻器R2與R1，因?yàn)殡娐钒迳洗隦2和R1，勵(lì)磁電減少，電磁場(chǎng)變?nèi)酰l(fā)電機(jī)電壓隨之下降。
激磁配電線路為：發(fā)電機(jī)正級(jí)→電源總開關(guān)→同步電機(jī)接線頭→電阻器R2→電阻R3→電磁場(chǎng)接線頭→勵(lì)磁線圈→發(fā)電機(jī)負(fù)級(jí)。
5、電壓控制
（1）發(fā)電機(jī)工作電壓降低后，根據(jù)交流穩(wěn)壓器線圈電流量減少，鐵心吸附力變?nèi)酰佑|點(diǎn)K1在扭簧6影響下再次關(guān)閉。勵(lì)磁電提升，電流又上升，使接觸點(diǎn)K1再次打開。如此循環(huán)啟閉，從而使得發(fā)電機(jī)電壓保持在指定范圍之內(nèi)。
（2）發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速比再提高使電流高于規(guī)定值時(shí)，因?yàn)殍F心吸附力再次擴(kuò)大，把下動(dòng)觸點(diǎn)臂吸得變低，從而帶動(dòng)上動(dòng)觸點(diǎn)臂4下沉與固定接觸點(diǎn)碰撞，接觸點(diǎn)K2關(guān)閉，這時(shí)候勵(lì)磁電路被短路故障，勵(lì)磁電直接由接觸點(diǎn)K2與上動(dòng)觸點(diǎn)臂而搭鐵，勵(lì)磁線圈中電流量劇降，發(fā)電機(jī)靠磁損生產(chǎn)發(fā)電。因而工作電壓也急劇下降。并且由于工作電壓降低，鐵心吸附力隨著減少，接觸點(diǎn)K2又分離，工作電壓又回暖，這樣不停不斷，快速接觸點(diǎn)K2震動(dòng)，使發(fā)電機(jī)工作電壓長(zhǎng)期保持。
因?yàn)榻佑|點(diǎn)式發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器在接觸點(diǎn)分別時(shí)接觸點(diǎn)中間也會(huì)產(chǎn)生火花放電，及其電子裝置的固有缺陷，現(xiàn)階段已經(jīng)逐漸被拉額外電磁場(chǎng)繼電器的發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器所取代，電源電路如下圖2所顯示。
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圖1 發(fā)電機(jī)電磁振動(dòng)式電壓調(diào)節(jié)器
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圖2 FT61A型雙級(jí)電壓調(diào)節(jié)器電路
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二、晶體三極管發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器
晶體三極管電壓控制壓器工作原理主要利用晶體管的電源開關(guān)特點(diǎn)，并且用穩(wěn)壓極管使三極管通斷和截至，即利用晶體管的開關(guān)電源電路來(lái)調(diào)節(jié)電池充電發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電，從而達(dá)到平穩(wěn)電池充電發(fā)電機(jī)的電壓。圖3是JFT207A型柴油機(jī)上使用的和交流發(fā)電機(jī)相符的晶體三極管控制器的電路設(shè)計(jì)圖，圖4 是JFT106型電路原理圖。其工作步驟如下所示上述。
當(dāng)發(fā)電機(jī)因轉(zhuǎn)速比上升其電壓超出標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，工作電壓比較敏感電路中的穩(wěn)壓極管VZ穿透，開關(guān)電源電路前面晶體三極管VT1通斷而把后續(xù)以復(fù)合型所形成的晶體三極管VT2、VT3截至，隔斷了做為VT3負(fù)載的發(fā)電機(jī)電磁場(chǎng)電流量，使發(fā)電機(jī)電壓隨之下降。電壓降低也使已經(jīng)處于穿透狀態(tài)下的VZ截至，與此同時(shí)VT1也會(huì)因?yàn)閱适Щ鶚O電流而截至，VT2、VT3再次通斷，接入發(fā)電機(jī)的電磁場(chǎng)電流量，使發(fā)電機(jī)的電壓再度升高。如此循環(huán)使控制器具有操縱長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)電機(jī)導(dǎo)出電壓的作用。配電線路中的某些元器件各自起平穩(wěn)、補(bǔ)償和保護(hù)的作用，以提升控制器性能和穩(wěn)定性。
發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器一般作為柴油機(jī)的任意配件由用戶自行組裝，安裝中務(wù)必豎直，其接線頭往下，從而達(dá)到防滴功效。應(yīng)用時(shí)要注意，要和相對(duì)應(yīng)型號(hào)電池充電發(fā)電機(jī)搭配使用。布線應(yīng)恰當(dāng)可拿，絕緣層應(yīng)完好無(wú)損，否則就會(huì)造成發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器燒毀。一般情況下，千萬(wàn)不要開啟控制器蓋，如有故障應(yīng)由專業(yè)人員定期檢查維修。
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圖3 JFT207A型晶體管調(diào)節(jié)器的電路原理圖
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圖4 JFT106型晶體管調(diào)節(jié)器原理圖
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三、集成電路芯片式發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器
集成電路芯片式發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器（IC voltage regulator）又稱IC發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器，它具有體積小、重量輕、變壓精確度高（為±0.3V，而電磁振動(dòng)式發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器為±0.5Ⅴ）、耐震動(dòng)、耐熱、使用壽命長(zhǎng)，能直接裝到溝通交流發(fā)電機(jī)內(nèi)，布線簡(jiǎn)易等特點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于當(dāng)代柴發(fā)發(fā)電機(jī)組溝通交流發(fā)電機(jī)上。
1、種類
集成電路芯片控制器有兩種類型，即全集成電路芯片發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器和混合集成電路電壓調(diào)節(jié)器，全集成電路芯片就是將晶體三極管、二極管、電阻器、電容器等與此同時(shí)印刷在一塊硅硅片上。混合集成電路一般是指絕緣膜或薄膜電阻與集成化片式處理芯片或分立元件組裝而成，現(xiàn)階段使用最廣泛的是絕緣膜混合集成電路發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器。
2、原理
集成電路芯片發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器的主要工作原理和晶體三極管發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器完全一樣，也是根據(jù)發(fā)電機(jī)的電壓信號(hào)（控制信號(hào)），運(yùn)用晶體管的電源開關(guān)特點(diǎn)操縱發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電，從而實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)發(fā)電機(jī)電壓的效果。集成電路芯片發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器也有內(nèi)、外搭鐵差別，并且之外搭鐵方式占多數(shù)。
3、輸出電壓數(shù)據(jù)信號(hào)的檢查
集成電路芯片發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器輸出電壓信號(hào)的功率檢測(cè)方式依據(jù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)不同可分為發(fā)電機(jī)電壓檢測(cè)法及汽車電瓶電壓測(cè)定法二種，如下圖5所顯示。
4、組裝案例
JFT152型混合集成電路發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器容積不大，根據(jù)連接板可直接安裝在溝通交流發(fā)電機(jī)的電刷架上。它是由機(jī)殼、連接板和線路板三部分組成，電源電路如下圖6圖示。
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圖5 發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器輸入電壓信號(hào)檢測(cè)
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圖6 JFT152型混合集成電路電壓調(diào)節(jié)器電路圖
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四、硅整流發(fā)電機(jī)的電線接法
主要包含導(dǎo)出端布線和鍵入電源布線。
1、負(fù)載端電線接法
硅整流發(fā)電機(jī)的負(fù)載端一般有兩種電線接法：
（1）單相電電線接法：將發(fā)電機(jī)的負(fù)載端各自收到單相電負(fù)載的2個(gè)接線端子上。其中一個(gè)接線端子傳送到發(fā)電機(jī)的一個(gè)導(dǎo)出電磁線圈，另一個(gè)接線端子聯(lián)接到另一個(gè)導(dǎo)出電磁線圈。這類電線接法適用單相電負(fù)荷比較小的狀況。
（2）三相電線接法：將發(fā)電機(jī)的負(fù)載端各自收到三相負(fù)載的三個(gè)接線端子上。其中一個(gè)接線端子傳送到發(fā)電機(jī)的一個(gè)導(dǎo)出電磁線圈，其他幾個(gè)接線端子各自傳送到其他幾個(gè)導(dǎo)出電磁線圈。這類電線接法適用三相負(fù)載的現(xiàn)象。
2、鍵入電源電線接法
硅整流發(fā)電機(jī)的輸入開關(guān)電源一般為交流電，電線接法主要分為兩種：
（1）單相電電線接法：將鍵入電源一個(gè)相線連接到發(fā)電機(jī)的一個(gè)接線端子上，另外一個(gè)相線連接到發(fā)電機(jī)的另一個(gè)接線端子上，電線接頭傳送到發(fā)電機(jī)的接線端子排上。
（2）三相電線接法：將鍵入電源三個(gè)火線零線各自傳送到發(fā)電機(jī)的三個(gè)接線端子上，電線接頭傳送到發(fā)電機(jī)的接線端子排上。
需注意，在布線時(shí)要保證布線堅(jiān)固，接觸良好，避免因?yàn)椴季�欠佳導(dǎo)致電流不穩(wěn)定造成安全生產(chǎn)事故。
匯總：
總的來(lái)說(shuō)，我們了解了硅整流發(fā)電機(jī)控制器的種類與結(jié)構(gòu)，學(xué)了他們工作原理，知道使用及布線需要注意的事項(xiàng)好多個(gè)相關(guān)的問題。在柴油發(fā)電機(jī)組日常工作中中，大伙兒需要注意對(duì)硅整流發(fā)電機(jī)與控制器保證規(guī)范使用、立即維護(hù)保養(yǎng)，以延長(zhǎng)使用壽命。
