交流发电机调节器原理与作用

1.功用

调节器的功用是通过调节发电机的励磁电流，保持发电机输出电压恒定。

2.分类

（1）按照结构分 有电磁振动式（触点式）和电子式（无触点式）两大类。电磁振动式又有单级式（一对触点）和双级式（两对触点）。电子式有分立元件式和集成电路式。

（2）按照安装方式分 有外装式和内装式。内装式调节器装在发电机的内部，其发电机称为整体式发电机。

3.表示方法

电磁振动式调节器用FT×××表示，电子式调节器用JFT×××表示，依据专业标准，第一位数字表示调节器的电压等级，意义同发电机。

4.典型电压调节器

（1）电磁振动式电压调节器 内燃叉车上使用的电磁振动式电压调节器有单级触点式和双级触点式两种结构，均是通过触点的振动（开闭），控制发电机磁场电流的方法，保持发电机输出电压稳定的。

1）单级触点式电压调节器的典型应用实例是FT111型、FT211型，如图6-6所示。

图6-6 发电机与调节器接线图

2）双触点式电压调节器的典型应用实例是FT61型、FT70型。CPC3、CPCD3、CPQ3等型号叉车常用FT61型双级触点电磁振动式电压调节器，电压调节器部分如图6-7所示，其组成与工作过程如下：

图6-7 发电机与双级触点电压调节器的连接电路(www.xing528.com)

①FT61型电压调节器，由电磁振动机构、两对触点和附加电阻组成。在调节器正面有电源线和磁场两个接线柱，分别与点火开关和发电机磁场相连，其侧面有一搭铁螺钉与发电机的搭接线柱相连。

②当发电机电压低于蓄电池电动势时（接通点火开关），由蓄电池向发电机磁场绕组供电，这对发电机来说称为他励。发电机电压迅速建立并随转速的升高而升高，当高于蓄电池电动势时，便向用电设备供电和对蓄电池充电，同时通过电阻R₁向调节器线圈供电。由于发电机电压未达限额值，触点K₁保持闭合，所以发电机通过触点K₁向磁场供电，发电机的电压继续上升。当发电机的电压达到调节器工作电压时，触点K₁打开（K₂并未闭合），磁场电路串入电阻R₁和R₂，使磁场电流下降，发电机电压降低。当电压降至限额值以下时，触点K₁又重新闭合，磁场电流因不经附加电阻，使发电机电压又升高。触点K₁不断振动，使发电机电压在第一对触点工作范围内基本保持稳定。调节器的第一对触点工作范围不大，终止转速不高，附加电阻一般较单级式小，以减小第一对触点断开功率，减小触点火花。第一对触点工作在第一级终止转速时，触点不再闭合，活动触点停在两固定点之间。

③若转速再升高，调节器第二对触点（K₂）工作。第二对触点被吸闭合时，磁场绕组被短路。原来通过磁场绕组的电流仍经过电阻R₁和R₂，但由于触点K₂搭铁，发电机失去励磁电流，其电压很快下降。当电压下降到稍低于限额值时，触点K₂又断开（K₁并未闭合），磁场绕组中又有了电流，电压又升高，如此重复，触点K₂不断振动，磁场绕组反复地被短路，发电机电压便在第二触点工作范围内基本保持稳定。由于调节器在第二级工作时，是用短路励磁电流的办法来减小发电机磁通的，所以第二级终止转速可以很高，它只受发电机剩磁限制。调节器大部分工作时间在第二级。在第二对触点工作时，因磁场电流已被短路，故触点断开功率也很小。因此这种调节器，不但有较大的工作范围，而且触点火花减小，寿命延长。

调节器由第一级过渡到第二级，要出现失控区，通常电压略有升高，允许值为0.5V。

配用FT70型电压调节器的发电机，工作过程与上述相同。配用FT111型单级触点式电压调节器时，因工作范围仅限于第一级，加大了调节器的附加电阻阻值，使第一级工作范围扩大，但此时也使触点火花增大。因此，单级触点式电压调节器在结构上增设了吸收触点火花的灭弧电路。

（2）电子式电压调节器 由于触点式调节器工作中产生触点火花，会引起对无线电设备的干扰，且需要维护，现逐渐被电子式调节器所取代。

1）电子式调节器的基本电路，如图6-8所示。

图6-8 电子式调节器的基本电路

a）配用内搭铁的发电机 b）配用外搭铁的发电机

它通过开关晶体管控制发电机的励磁电流，保持发电机输出电压的稳定。开关晶体管的工作状态受到稳压管的控制，稳压管击穿导通时，开关晶体管关断，磁场电流切断。稳压管的工作状态受发电机电压的控制，发电机电压升高，经分压器（R₁和R₂）分压后加到稳压管上的电压升高，达到其击穿电压时稳压管导通。

2）配用电子式调节器的发电机工作过程，如图6-8所示。

接通点火开关，当发电机电压低于蓄电池电动势时，由蓄电池向发电机磁场绕组供电，发电机电压迅速建立并随转速的升高而升高。当高于蓄电池电动势时，便向用电设备供电和对蓄电池充电，同时将发电机的输出电压加到调节器分压电阻（R₁和R₂）上。随着发电机电压升高，经分压器（R₁和R₂）分压后加到稳压管上的电压升高，当达到其击穿电压时稳压管VS导通，使得晶体管VT₁导通，进一步使开关晶体管VT₂截止，切断发电机的励磁电流。发电机磁场电路断路后，输出电压下降，经分压器（R₁和R₂）分压后加到稳压管上的电压下降，当低于其击穿电压时稳压管VS截止，使晶体管VT₁截止，开关晶体管VT₂重新导通，接通了发电机的励磁电路，发电机的电压再次上升，而后重复上述过程。这样，通过开关晶体管VT₂导通与截止，控制发电机的励磁电流的大小，使发电机输出电压稳定在设定的范围内。发电机输出电压值，即调节器的工作电压的高低，取决于分压电阻（R₁和R₂）的比值和稳压管的击穿电压。