引言：硅整流發電機由柴油機推動，其轉速比隨柴油機的轉速在一個非常大的范圍之內變化。發電機的扭矩大，其發出來的電壓高；轉速比低，其傳出電壓也比較低，為保持發電機的直流電壓的基本穩定，應設置發電機調節器。硅整流發電機發電機調節器可以分為電磁振動接觸點式發電機調節器、晶體三極管發電機調節器和集成電路芯片發電機調節器三種。在其中，電磁振動接觸點式控制器按接觸點多數分，有一對接觸點震動相關工作的單極式或倆對接觸點更替震動相關工作的雙極兩種形式。現階段，雙極電磁振動式發電機調節器和晶體三極管發電機調節器運用較為廣泛。



一、雙極電磁振動式發電機調節器
如下圖1所示為雙極電磁振動式發電機調節器。其具有倆對接觸點，正中間接觸點是不變的，下動觸點K1常開常閉，稱之為低速檔接觸點，上動觸點K2開與關，稱之為快速接觸點。控制器配有三個電阻器：額外電阻器R1、助振電阻器R2和電流檢測電阻器R3。發電機調節器固定接觸點根據支撐架1和電磁場接線頭與發電機電機轉子里的勵磁線圈相接。下動觸點臂3也可通過支撐架1和同步電機接線頭及發電機正級接線頭互通。繞在鐵心里的電磁線圈一端搭鐵，另一端也可通過電阻器與同步電機接線頭相接。現依照發電機不一樣說明工作原理。

1、發電機調節器線圈電源電路

關閉電源總開關，當發電機轉速比比較低，發電機工作電壓小于汽車電瓶電壓時，蓄電池的電流量與此同時流過發電機調節器電磁線圈和勵磁線圈。

流過發電機調節器線圈電源電路為：電瓶正級→電流計→電源總開關→發電機調節器同步電機接線頭→R2→發電機調節器電磁線圈→R3→搭鐵→電瓶負級。

2、勵磁線圈電流電源電路

電流量注入發電機調節器電磁線圈產生一定的電磁感應吸附力，但是不能擺脫扭簧支撐力，故低速檔接觸點K1仍關閉。

流過勵磁線圈電流電源電路為：電瓶正級→電流計→電源總開關→控制器同步電機接線頭→架構→下動觸點K1→固定不動接觸點支撐架1→發電機調節器電磁場接線頭→發電機F接線柱→炭刷和電滑環→勵磁線圈→滑環和炭刷→發電機負級→搭鐵→電瓶負級。

3、發電機供電系統電源電路

當硅整流發電機轉速比上升，發電機工作電壓高過汽車電瓶電壓時，發電機向電器設備和蓄電池供電。并向勵磁線圈和控制器電磁線圈供電系統，其電源電路有三條。

①發電機定子線圈→硅二極管及元器件板→電源總開關→發電機調節器同步電機接線頭→下動觸點K2及支撐架1→發電機調節器電磁場接線頭→發電機F接線柱→炭刷和電滑環→勵磁線圈→滑環和炭刷→整流器軸承端蓋和硅二極管→定子線圈。

②發電機定子線圈→硅二極管及元器件板→電源總開關→發電機調節器同步電機接線頭→電阻器R2→發電機調節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充電電路和電器設備電源電路：定子線圈→硅二極管與元器件板→“＋”接線頭→電器設備或電流計與電瓶（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

當硅整流發電機轉速比再次上升，發電機工作電壓做到額定電流時，控制器線圈工作電壓提高，電流量擴大，電磁感應吸附力提升，鐵心的磁性把下動觸點咬下，使接觸點K1開啟，磁場線圈電源電路不經過架構，而經電阻器R2與R1，因為電路板上串入R2和R1，勵磁電減少，電磁場變弱，發電機電壓隨之下降。

激磁配電線路為：發電機正級→電源總開關→同步電機接線頭→電阻器R2→電阻R3→電磁場接線頭→勵磁線圈→發電機負級。

5、電壓控制

（1）發電機工作電壓降低后，根據交流穩壓器線圈電流量減少，鐵心吸附力變弱，接觸點K1在扭簧6影響下再次關閉。勵磁電提升，電流又上升，使接觸點K1再次打開。如此循環啟閉，從而使得發電機電壓保持在指定范圍之內。

（2）發電機轉速比再提高使電流高于規定值時，因為鐵心吸附力再次擴大，把下動觸點臂吸得變低，從而帶動上動觸點臂4下沉與固定接觸點碰撞，接觸點K2關閉，這時候勵磁電路被短路故障，勵磁電直接由接觸點K2與上動觸點臂而搭鐵，勵磁線圈中電流量劇降，發電機靠磁損生產發電。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K2又分離，工作電壓又回暖，這樣不停不斷，快速接觸點K2震動，使發電機工作電壓長期保持。

因為接觸點式發電機調節器在接觸點分別時接觸點中間也會產生火花放電，及其電子裝置的固有缺陷，現階段已經逐漸被拉額外電磁場繼電器的發電機調節器所取代，電源電路如下圖2所顯示。

圖1  發電機電磁振動式電壓調節器	圖2  FT61A型雙級電壓調節器電路

二、晶體三極管發電機調節器

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特點，并且用穩壓極管使三極管通斷和截至，即利用晶體管的開關電源電路來調節電池充電發電機的勵磁電，從而達到平穩電池充電發電機的電壓。圖3是JFT207A型柴油機上使用的和交流發電機相符的晶體三極管控制器的電路設計圖，圖4 是JFT106型電路原理圖。其工作步驟如下所示上述。

當發電機因轉速比上升其電壓超出標準值時，工作電壓比較敏感電路中的穩壓極管VZ穿透，開關電源電路前面晶體三極管VT1通斷而把后續以復合型所形成的晶體三極管VT2、VT3截至，隔斷了做為VT3負載的發電機電磁場電流量，使發電機電壓隨之下降。電壓降低也使已經處于穿透狀態下的VZ截至，與此同時VT1也會因為喪失基極電流而截至，VT2、VT3再次通斷，接入發電機的電磁場電流量，使發電機的電壓再度升高。如此循環使控制器具有操縱長期穩定發電機導出電壓的作用。配電線路中的某些元器件各自起平穩、補償和保護的作用，以提升控制器性能和穩定性。

發電機調節器一般作為柴油機的任意配件由用戶自行組裝，安裝中務必豎直，其接線頭往下，從而達到防滴功效。應用時要注意，要和相對應型號電池充電發電機搭配使用。布線應恰當可拿，絕緣層應完好無損，否則就會造成發電機調節器燒毀。一般情況下，千萬不要開啟控制器蓋，如有故障應由專業人員定期檢查維修。

圖3  JFT207A型晶體管調節器的電路原理圖	圖4  JFT106型晶體管調節器原理圖

三、集成電路芯片式發電機調節器
集成電路芯片式發電機調節器（IC voltage regulator）又稱IC發電機調節器，它具有體積小、重量輕、變壓精確度高（為±0.3V，而電磁振動式發電機調節器為±0.5Ⅴ）、耐震動、耐熱、使用壽命長，能直接裝到溝通交流發電機內，布線簡易等特點，因此廣泛應用于當代柴發發電機組溝通交流發電機上。

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電機調節器和混合集成電路電壓調節器，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，現階段使用最廣泛的是絕緣膜混合集成電路發電機調節器。

2、原理

集成電路芯片發電機調節器的主要工作原理和晶體三極管發電機調節器完全一樣，也是根據發電機的電壓信號（控制信號），運用晶體管的電源開關特點操縱發電機的勵磁電，從而實現平穩發電機電壓的效果。集成電路芯片發電機調節器也有內、外搭鐵差別，并且之外搭鐵方式占多數。

3、輸出電壓數據信號的檢查

集成電路芯片發電機調節器輸出電壓信號的功率檢測方式依據監測點不同可分為發電機電壓檢測法及汽車電瓶電壓測定法二種，如下圖5所顯示。

4、組裝案例

JFT152型混合集成電路發電機調節器容積不大，根據連接板可直接安裝在溝通交流發電機的電刷架上。它是由機殼、連接板和線路板三部分組成，電源電路如下圖6圖示。

圖5  發電機電壓調節器輸入電壓信號檢測	圖6  JFT152型混合集成電路電壓調節器電路圖

四、硅整流發電機的電線接法



主要包含導出端布線和鍵入電源布線。

1、負載端電線接法

硅整流發電機的負載端一般有兩種電線接法：

（1）單相電電線接法：將發電機的負載端各自收到單相電負載的2個接線端子上。其中一個接線端子傳送到發電機的一個導出電磁線圈，另一個接線端子聯接到另一個導出電磁線圈。這類電線接法適用單相電負荷比較小的狀況。

（2）三相電線接法：將發電機的負載端各自收到三相負載的三個接線端子上。其中一個接線端子傳送到發電機的一個導出電磁線圈，其他幾個接線端子各自傳送到其他幾個導出電磁線圈。這類電線接法適用三相負載的現象。

2、鍵入電源電線接法

硅整流發電機的輸入開關電源一般為交流電，電線接法主要分為兩種：

（1）單相電電線接法：將鍵入電源一個相線連接到發電機的一個接線端子上，另外一個相線連接到發電機的另一個接線端子上，電線接頭傳送到發電機的接線端子排上。

（2）三相電線接法：將鍵入電源三個火線零線各自傳送到發電機的三個接線端子上，電線接頭傳送到發電機的接線端子排上。

需注意，在布線時要保證布線堅固，接觸良好，避免因為布線欠佳導致電流不穩定造成安全生產事故。



匯總：

總的來說，我們了解了硅整流發電機控制器的種類與結構，學了他們工作原理，知道使用及布線需要注意的事項好多個相關的問題。在柴油發電機組日常工作中中，大伙兒需要注意對硅整流發電機與控制器保證規范使用、立即維護保養，以延長使用壽命。