浅谈自动电压调节装置原理与故障分析

刘志军,王圣旭,何庙林,郭　兵（63981部队,武汉　430311）

浅谈自动电压调节装置原理与故障分析

刘志军,王圣旭,何庙林,郭兵
（63981部队,武汉430311）

摘要：自动电压调节器主要靠调整发电机励磁来确保发电机在发动机转速变化时输出恒定电压。本文介绍了自动电压调节器的基本分类，结合实践阐述了自动电压调节器的使用注意事项，并简要分析了自动电压调节器的常见故障和检修，为装备维修提供参考依据。

关键词：发电机；自动电压调节器；励磁

0　引言

目前各类通用汽车及武器装备底盘车中应用最普遍的发电系统主要由交流发电机、三相硅整流器及电压调节器构成作为一个可靠的发电机系统，要求这三个组成部分都具有高度的可靠性，但是，基于各种条件的限制，无论哪一部分，都不可能做到绝对可靠。由于发电系统中存在着开关振动、连接不良的隐患，存在着高压、大电流电感回路与低压、微电流控制电路之间交叉作用的复杂现象。因此，系统在运行过程中出现异常现象是无法避免的。为了保证系统更可靠、更安全的工作，系统应有故障及异常现象的自诊断能力及实时处理的能力。显然，这些功能只有调节器智能化才能实现[1]。

1　自动电压调节器分类

发电机调节器就是对发电机输出进行自动调整，保证发电机输出电压在允许运行条件下保持恒定的设备，这类调节器主要靠调整发电机励磁来确保发电机在发动机转速变化时输出恒定电压。

1.1触点式

触点式电压调节器属较早应用的一种简易电压调节器。其主要缺点为触点振动频率慢，存在机械惯性和电磁惯性，电压调节精度低，且触点易产生火花，对无线电干扰大，可靠性差，寿命短图1所示为FT61型双级触点式电压调节器主要用于东风EQl090型汽车。

图1　　FT61型双级触点式电压调节器

1.2晶体管式

由于半导体技术的不断发展应用，出现了晶体管调节器。该调节器调节精度高，不产生火花，且重量轻、体积小、寿命长、可靠性高、电波干扰小，主要应用于多种中低档车型。图2显示的为外搭铁式晶体管调节器基本电路。

1.3集成电路式

集成电路调节器是一种超小型电压调节器，主要安装于发电机的内部（又称内装式调节器），不仅减少了外接线，而且冷却效果也有了明显改善，因此广泛应用于轿车车型上。图3所示为奥迪轿车的内装式调节器。

图2　　外搭铁式晶体管调节器基本电路

图3　内装式调节器

1.4电脑控制式

近几年，部分车辆开始采用一种新型调节器——电脑控制调节器，改调节器是通过电负载检测仪测量系统总负载后，将信号发送至发动机电脑，通过发动机电脑控制发电机电压调节器，接通和断开磁场电路。这样即能保证电器系统正常工作，又能减轻发动机负荷。目前主要应用于广州本田、上海别克等轿车。

发动机带动发电机，并通过控制发动机转速实现对发电机转速的控制。但是，由于发动机转速变化范围较大，可能严重影响发电机输出电压的大小，因此，只有装置调节器才能保证发电机电压在不同转速下的均衡，实现发电机输出电压随发电机转速的变化而自动调节，使电压值始终保持在某一特定范围。

2　自动电压调压器使用注意事项

调节器不工作时，电器系统将处于紊乱状态，如灯泡触点易烧蚀，蓄电池寿命缩短等。当调节电压过低时，蓄电池则会因为经常缺电而得不到及时补充，从而导致灯光暗淡，发动机启动困难等。一旦出现上述现象，则必须及时予以修理，决不能随意调节调节器。

在调检时，必须使用电压测量设备时刻监测发电机输出端电压，绝对不能以车用电流表和充电指示灯为调整依据。因为车用电流表只能粗略指示充放电电流值，而车用充电指示灯只能指示是否充电，都不能准确反映出发电机的输出端电压值。如果调节器出现明显故障痕迹或是固封的晶体管调节器，要根据蓄电池的存电情况而灵活掌握。

在更换调节器时，一般采用原车型号，如需更换型号则要则必须匹配发电机的额定电压、额定功率和搭铁形式。

3　自动电压调节器常见故障分析

3.1不建压

通过分析电路结构和工作原理可知，无励磁电流输出是调压器不建压的根本原因，以下是几种主要原因：

（1）线路断路。调压器、发电机、印刷线路板等部位出现断电都可能引起不建压，所以发现不建压时应首先检查连接线和接插件。

（2）元件击穿或损坏。若发现功率开关管、整流桥、滤波电容等元件击穿或损坏，则判定功率开关及其直流电源部分发生。

（3）无调宽方波。若按下“充磁”按钮发电机发电时，用三用表测量无调宽方波输出，则原因可能为连线断路或整流桥、稳压块损坏，此时，需逐级检查分析以确定故障位置。

（4）继电器触点不通。继电器触点不通也是不建压的主要原因之一，如果充磁建压后，系统能正常工作，则说明继电器触点不通；如果每次起动发电机时都要进行“充磁”建压，则说明继电器触点有故障。

3.2电压不稳

（1）电压低且不可调。电压低且不可调说明MOS管导通时间短，励磁电流小，发电机电压低，可检查相关元件进行故障定位。

（2）电压高且不可调。电压高且不可调说明控制励磁回路的开关MOS管一直处于导通状态，励磁电流大，发电机电压高，可检查MOS管是否击穿，若没有，则检测其他电容、二极管等元件。

（3）电压表指针摆动。指发电机空载且频率稳定时，若发现电压表指针摆动，故障原因可能是电位器动触点接触不良、连接线松动、元件虚焊、电容，电阻等损坏等，根据情况判别。

3.3电压过高

电压过高是指发电机电压在转速（频率）正常时高于额定值，如果可通过调节电位计使电压正常，则可能是电位计损坏或其连线有断点；如果无法通过调节电位计使电压正常，则原因可能为：（1）整流桥损坏，致使采样电压幅值太小；（2）继电器不工作或由于常闭触点熔焊而不能分断；（3）三极管或功率开关管击穿，烧坏励磁绕组等故障[2]。

参考文献：

[1]刘三清,曹广军,应建华,徐彦忠.汽车发电机智能化的电压调节器设计研究[J].华中理工大学学报,1996,24(10):73-76.

[2]蒋超，黄卫星，孟艳龄.WZT-2型自动电压调节器常见故障分析[J].科技信息（学术版）,2007(14):85-86.

作者简介：刘志军(1982-)，男，满族，吉林延吉人，硕士，工程师，研究方向：电路与系统。