汽车发电机励磁电路故障的分析思路及其处理方法

高允科

（大连市金州区中等职业技术专业学校，辽宁 大连 116100）

1 电压调节器的工作原理

汽车上发电机的作用是把发动机产生的部分机械能转化成电能，它的工作原理是电磁感应，简单地说就是磁生电。发电机的电动势有效值E与转子转速n磁极磁通Ф两者成正比。即E＝CnФ我们对这个式子进行分析：C为一个常数，要使发电机的电动势有效值E为一个定值，就必须使nФ为一个定值，汽油发动机额定电压，一般为 14V，柴油发动机额定电压，一般为28V。转子转速n随发动机转速而变化的，以汽油发动机汽车为例进行分析，要使发电机的输出电压稳定在14V左右，即CnФ=14V，在发动机转速的变化时，只能通过改变磁极磁通Ф的大小。磁极磁通的大小，是由转子中励磁电流大小决定的，也就是说任何有励磁绕组的发电机，要使发电机输出电压稳定在14V左右，就必须在发动机转速升高时，使发电机励磁电流减小，在发电机转速减小时，使转子的励磁电流增大，这样才能保证发电机输出电压稳定的14V左右，发电机电压调节器就是在发动机转速变化时，通过改变转子励磁电流的大小来控制发电机输出电压使其稳定在14V左右，这一原理是诊断发电机励磁电路工作是否正常的关键，诊断励磁电路是否有故障的具体方法如下：即在励磁回路中串联一个电流表，在发动机转速升高时，并且用电设备负荷不变时，电流表指示数应当减小，在发动机转速降低时，电流表指示数应增大，说明发电机电压调节器及其励磁电路是正常的，也可以说明发电机工作是正常的，否则不会出现，在发动机转速升高时，电流表指示减小这一现象，另外，在保持发动机转速不变的情况下，如：怠速，可以通过改变用电设备的负荷，来判断发电机和电压调节器工作是否正常，当用电设备负荷增加时，调节器控制转子励磁电流使其增大 ；当用电设备负荷减小时，调节器控制转子励磁电流使其减小。因为电源系统中，在发动机转速不变的情况下，当用电设备负荷减小时，发电机端电压要升高的，当用电设备负荷增加时，发电机端电压是要降低的。

2 发电机励磁电路是否有故障的分析思路

如果在用电设备负荷不变，转速升高时，发电机转子励磁电流不减小；或在发电机转速不变，用电设备负荷增大，而发电机励磁电流不增大。说明励磁电路线路有故障。在线路正常的情况下，就可以说明是电压调节器有故障。电压调节器有故障一般采取更换的办法来处理。下面介绍一下励磁电路故障诊断的思路：

依据发电机的工作原理，要调节发电机的输出电压，只能调节发电机的励磁电流，调节器控制发电机励磁电流，有控制火线和搭铁线之分。

2.1 控制火线的形式

如图1，是通过控制火线来控制励磁电流的电压调节器，我们把这种形式的发电机称为内搭铁式发电机，与其配套的电压调节器称为内搭铁式电压调节器，内搭铁式发电机的特点是励磁绕组的一端通过电刷直接搭铁，励磁电流通过电压调节器的磁场接柱流入发电机励磁绕组的，因此，拆下电压调节器磁场接线柱上的引线，该引线上是没有电的，用这种方法，很容易判断该发电机和调节器是内搭铁式的。内搭铁式调节器和发电机现在应用越来越少。

2.2 控制搭铁线的形式

如图2，通过控制搭铁线来控制励磁电流的电压调节器，我们把这种形式的发电机称为外搭铁式发电机，与其配套的电压调节器，称为外搭铁式电压调节器，外搭铁式电压调节器的特点是发电机励磁绕组的电源来源于发电机励磁二极管或充电指示灯也有的直接来源点火开关点火挡控制的火线，调节器控制励磁绕组的搭铁线，特点是励磁电流通过发电机励磁二极管或充电指示灯也有的通过点火开关流入励磁绕组的，因此，拆下调节器磁场接线柱上的引线，该引线上有蓄电池的电压，如果把该引线搭铁，充电指示灯会亮，发电机转子有磁性，用这种方法，可以判断该发电机是外搭铁式，配套的是外搭铁调节器。

3 调节器出现故障后的处理方法

电压调节器出现故障的处理方法就是更换，更换时，要注意发电机和调节器的搭铁形式。

3.1 内搭铁电压调节器如何替代外搭铁电压调节器

在外搭铁式发电机电压调节器损坏时，而没有配套的外搭铁电压调节器进行更换时，而只有内搭铁形式的电压调节器，这时应如何处理呢？可以把外搭铁式的发电机改成内搭铁式发电机，来与内搭铁式电压调节器配套就可以了。方法如下；发电机励磁绕组磁场接柱不动，把另一个接柱改成搭铁接柱就可以。参考图1，图2。

图1 内搭铁式发电机与配套的电压调节器

图2 外搭铁式发电机与配套的电压调节器

3.2 外搭铁式电压调节器如何替代内搭铁式电压调节器

根据外搭铁式电压调节器必须配备外搭铁式发电机的要求。所以，只要把内搭铁式发电机改成外搭铁式发电机就可以与外搭铁式电压调节器配套使用了。方法如下：把内搭铁式发电机的搭铁接柱的搭铁拆下，把电刷引线接到发电机励磁二极管引线上和充电指示灯的引线上，有的车型要接在点火开关控制的火线上。就可以与外搭铁式电压调节器配套使用了。

3.3 输出电压由发动机电脑控制的发电机励磁电路出现故障的处理方法

现在许多车型，取消了发电机电压调节器，用发动机电脑来调节发电机的输出电压，当用电负荷较大，发电机输出电压较低时，能自动提高发动机的转速。当这种类型的发电机出现发动机电脑不能控制发电机励磁电流故障时，可以用电压调节器来控制发电机励磁电流。具体方法是：参考图3，发电机励磁电流的工作过程是点火开关→磁场接柱→励磁绕组→磁场接柱→计算机→搭铁→蓄电池负极，找出磁场接柱→计算机这根黑绿导线，把该黑绿导线改成去往外搭铁调节器磁场接柱就可以了。图1是内搭铁发电机电压调节的原理图，图2外搭铁发电机电压调节的原理图，图3是由发动机电脑控制外搭铁发电机线路图，图4为发动机电脑控制电压功能损坏后，改成外搭铁电压调节器控制发电机输出电压的线路图，现在大部分车型采用外搭铁式发电机和与其配套的外搭铁式电压调节器。

图3 计算机控制交流发电机线路图

图4 外搭铁调节器控制发电机电压的线路图

4 电压调节器代用的原则

（1）调节器的标称电压必须相同；

（2）调节器的限流值应等于或大于被替代的调节器；

（4）调节器与原调节器的功能完善程度尽量相近，这样可以使线路变动较小。

另外，类似图1、图2形式的励磁电路。当出现点火开关不能把电送到励磁绕组或电压调节器上，造成发电机不发工作电的故障时，可以采取下面方法进行应急处理：依据 E＝CnФ的原理，很踩一下油门，使发电机高速运转，利用转子的剩磁使发电机自励发电，自励发电以后就可以使发电机持续发电了。

参考文献

[1] 于明进,于光明.汽车电气设备构造与维修[M].高等教育出版社.2002年7月.

[2] 解福泉.电控发动机维修[M].高等教育出版社.2002年7月.