汽车交流发电机及电压调节器的检测

摘 要：在汽车电气系统中，电压调节器在其中发挥着巨大的作用，它的正常工作能够对汽车电气设备的正常使用和寿命延长起到保障。汽车的用电设备主要依靠的是发电机的供电，当蓄电池存电量不足时，发电机就成为了蓄电池的充电电源。因此，汽车发电机在汽车用电设备中是十分重要的部件。

关键词：汽车交流发电机；电压调节器；检测

1 引言

交流发电机作为汽车的重要电源，与电压调节器相互配合，在发电机正常工作时，向除了起动机的所有用电设备供电，并给蓄电池充电 [1]。在汽车电器化时代下，交流发电机和电压调节器的检测也受到了很高的重视。现本文就此展开论述。

2 汽车交流发电机的构成

2.1 转子

发电机转子的任务是产生磁场，它由滑环、转子轴、爪极、磁轭、磁场绕组组成。转子轴上装着爪极，滑环由两个彼此绝缘的铜环构成。当直流电通过两个滑环时，电流就能通过励磁绕组，产生轴向磁通，两个爪极就分别磁化为 N级和 S级，最终形成 6对或者 8对互相交错的磁极 [2]。在转子转动的过程中，就形成旋转的磁场。

2.2 定子

定子是发电机的电枢，其工作是产生交流电。定子安装于转子外，在转子在定子内部转动时，定子绕组中磁通就会发生变化，从而产生交变的感应电动势 [3]。定子绕组采用星形接法来产生三相交流电，以获得三相电动势。

2.3 整流器

发电机整流器的任务是将定子绕组的三相交流电转变为直流电。在铝制散热板上安装正极管，和后端盖上的电枢接线柱连接，作为发电机的正极端子；在另一块铝制散热板上安装负极管，和后端盖上搭铁线柱连接，作为负极端子。

2.4 端盖、皮带轮、风扇

端盖是将转子、定子和整流器与电刷组件固定起来的零件，一般采用铝合金制造，能够避免漏磁，而且散热性能良好。端盖分为前后两个部分，在后端盖上面安装有电刷组件。在发电机前端安装有皮带轮，通过风扇皮带驱动发电机旋转。皮带轮后安装有叶片式风扇，主要工作是强制通风散热。

3 交流发电机的电压调节器

因为发电机的转子是发动机通过皮带驱动来旋转的，而且发动机与交流发电机的速比为

1.7～ 3，交流发电机转子的转速经常发生比较大的变化，这样就会导致发电机的输出电压发生较大幅度的变化，而满足不了汽车用电设备的工作要求。电压调节器的作用在于控制发电机的输出电压，让其输出的电压保持恒定的状态，来满足汽车用电器的要求。发电机电压调节器的工作原理是：在交流发电机转速提高时，通过降低发电机的励磁电流 If来减小磁通，来使发电机输出电压 UB保持恒定。

4 交流发电机的故障检测

发电机不发电的主要原因包括：整流二极管及窜短路或者断路；激磁绕组短路或者断路；三相定子绕组相间短路或者搭铁；转子滑环出现较为严重的氧化现象或者有污渍，碳刷架损坏或者碳刷卡在刷架中。若发电机出现故障，可以先在车上进行初步的检测，再将发电机的不解体拆下进行进一步的检测。可以用万用表、直流电流表和直流电压表以及示波器等工具进行检测。

用万用表检测电压档，将万用表调到 30V，用红表笔与发电机电枢接柱相接，外壳接上黑表笔，发动机保持中等速度以上， 12V的电气系统电压标准值应该保持 14V左右，而 24V的电气系统则保持在 28V左右。如果测到的电压为蓄电池电压，那么就说明发电机不发电。

如果汽车仪表板上没有电流表，那么可以采用外接直流电流表来进行检测。拆下发电机的电枢接柱导线，在电枢上接上量程为 20A左右的直流电流表正极，负极导线则与拆下的接头相接。当发动机保持中等速度以上的运转而没有其他的电气设备工作时，电流表中会有 3A～5A充电指示，这时可以说明发电机处于正常工作状态下。

如果没有万用表和直流电流表的情况下，可以采用汽车灯泡来进行检测。用合适长度的导线与试灯两端进行焊接，并用锷鱼夹接上两端。拆下发电机的电枢接柱导线，用试灯的一段夹住发电机电枢的接柱，另外一端则搭铁，在发动机保持中等速度的运转时，如果试灯不亮则说明发电机不发电。

还有一种方法是，在发电机启动之后，将大灯打开，增加发动机的转速，随着转速的增加大灯的亮度也会增强，这就说明发电机处于正常工作状态下。

5 汽车电压调节器的检测

5.1 三个接线柱的电压调节器

对于三个接线柱的电压调节器可以采用下面的方式来进行测试。如图 1。

当交流发电机的励磁绕组作为其中一端直接搭铁时，试灯应该接在 A和 B之间；而当发电机的励磁绕组不直接搭铁，试灯则接在 B和 C之间。可调直流稳压电源为 0～ 50V/5A，对 12V的用电系统采用 12V、2W的灯泡作为试灯； 24V的用电系统则用 24V、 3W的灯泡。测试的方法是：第一，以 14V的电系调节器为例，将开关 K关闭，将可调直流稳压电源输出电压调节到 4～ 5V，这时试灯应该发亮。并随着电压的增加亮度增大，当输出电压增加到与调节器的电压值相接近时，试灯应该熄灭。如果此时再增加电压，试灯仍未亮，则说明调节器无故障。

第二步，将开关 K关闭，在增加输出电压时，如果电源电压增加到 4～ 5V试灯仍没有发亮，继续增加到调节器调节电压值也没有发亮，则表明调节器内部出现断路；如果在增加电压的过程中试灯的亮度也随之增加，电压达到或者已经高于调节器调节电压值时，试灯仍然发亮，那么就说明调节器内部短路。

5.2 北京切诺基吉普车集成电路电压调节器

以北京切诺基吉普车发电机电压调节器为例，该调节器为集成电路调节器，采用下面的方法来进行检测，如图 2。

其中 1代表调节器， 2代表插座， 3代表搭铁电刷， 4代表电刷弹簧， 5代表电刷， 6代表灯泡， 7代表蓄电池， 8代表 P接柱， 9代表调节器“+”接线柱，10代表正电刷。

当电压为 12V时，试灯应该发亮，当增加到 16～ 18V时，此时试灯应该熄灭。如果试灯在电压变化前后均处于发亮或者不亮状态，那么就表明调节器有故障。

5.3 CA141型汽车所配备的 JFT106型电子调节器

对于 CA141型汽车所配备的 JFT106型电子调节器的检测方法如图 3所示。

其中 E1为 12V蓄电池， E2为两节 1.5V1号干电池串联，L为 12V、2W的试灯。

将开关 K拨向 A，这时试灯应该发亮，而拨向 B时，试灯则应该熄灭，如果未符合上述情况，就证明调节器出现故障，应及时更换。

5.4 五十铃汽车集成电路调节器

对于五十铃汽车集成电路调节器的检测，按照图 4的接线方法进行检测。图中的可调直流电源为 0～ 30V、10A。

将开关 K拨向 1，将可调直流稳压电源的电压逐渐加大，正常情况下，在电压逐渐升高的过程中，试灯的亮度会随之增加。当电压增加到 14.7±0.3V时，试灯应该熄灭；将开关 K拨向 2，在电源电压增加至 14.7±0.3V时，试灯也应该熄灭；将开关 K拨向 3，将电源电压增加到 17V左右，试灯熄灭。如果试灯在电压变化过程中未符合上述三种情况，那么就说明该调节器存在故障，应进行检修。

6 交流发电机及电压调节器的维护要点

第一，蓄电池的极性应该是负极搭铁，如果接反的话，就会对发电机或者调节器的电子元件造成损坏；第二，在整流器与定子绕组相连接时，不能用 220V交流电源或者兆欧表来对发电机的绝缘情况进行检查；第三，在发电机运转过程中，禁止采用试火的方法对发电机进行检查，不然会烧坏二极管；第四，当发现交流发电机或者调节器出现故障要尽快检修，禁止继续运转；第五，蓄电池和发电机的连接要牢固，如果突然断开，就会对发电机或者调节器的电子元件产生过电压损坏 [4]。

7 结语

汽车交流发电机是汽车最主要的电源，它与电压调节器是互相配合的关系，发电机的正常运行对汽车的供电起到了重要的作用，因此要及时排除汽车交流发电机和电压调节器的故障，以保证发电机正常工作。

参考文献：

[1]毕翠英 .汽车用爪级式无刷交流发电机的检测方法 [J].中国高新技术企业（中旬刊），2016（04）：64-65.

[2]闫士新 .汽车交流发电机零部件的检修 [J].科技创业家，2013（23）：47.

[3]赵华瑞 .汽车交流发电机工作特性检测 [J].魅力中国，2013（11）：299.

[4]王霄宇 .论汽车发电机的故障与检测 [J].今日湖北（中旬刊），2015（03）：72.

作者简介

杨琦：（1988.09—）男，本科，广西平南人，助理工程师，现工作于上汽通用五菱汽车股份有限公司，从事供应商质量管理工作。