交流发电机测试波形

    用交流发电机是因为在发动机转速较低时,它的输出电压比直流发电机高,且结构紧凑体积小巧。交流发电机带有整流二极管,它可以将交流电变为脉动的直流电,这个直流电源为汽车蓄电池充电、为汽车的电子和电器系统运行提供能源。提供给发电机电枢线圈的励磁电流用于改变发电机的输出,在发动机转速增加时,控制发电机的输出电压。在充电系统中如果不使用电压调节器,就可能造成蓄电池破裂,为了防止这种情况的发生,通常交流发电机的电压输出要受到集成电路调节器控制,调节器限制充电电压的Z大值,另一方面它可以改变励磁线圈中的激磁电流,励磁线圈中激磁电流的改变是根据蓄电池充电的需要且与周围环境有关。

    当分析发电机的输出电压的有几个因素要值得考虑。首先查看制造商提供的使用手册中所给出的允许充电电压上限和下限。

    蓄电池是整个电器系统中非常关键的一个参考点,为了测试充电系统是否正常,首先需要检查蓄电池。在进行充电系统的测试之前,请参阅蓄电池负载和电压(充电状态)的检测步骤。

    下面几点因素对检测结果会产生很大的影响:

    环境温度较低时充电电压较高,因为蓄电池冷态不易被充电。

    注意:在测度时不要带电器负载,否则随着电器负载的增加,充电电压会下降。

    检查蓄电池的使用寿命,旧的蓄电池由于不易充电,一般需要较高的充电电压。

    检查电解液的充电状态,蓄电池处于亏电状态时充电系统输出电压较低。

    检查电解液的高度和质量,电解液太少或电解液不会要求较高的充电电压。

    1.发电机输出电压测试(参见8)

    这个试验步骤是测量交流发电机的输出电压,正确诊断充电故障,可以避免不必要的更换蓄电池、交流发电机和连线等。这个测试步骤,可以检测任何常见的充电系统中损坏的交流发电机;蓄电池、连线、连接件(接线、插座、插头、端子)

    试验方法:

    在完成交流发电机输出电压的检测之前,检查蓄电池的充电情况,并完成蓄电池的负载试验。要检查交流发电机和蓄电池的连接件,连接线束和插头及交流发电机皮带的磨损情况,关掉所有的负载并起动发动机。保持发动机在2500/分钟下运转三分钟,检查交流发电机的输出电压。

    波形结果:

    发电机的输出电压应比发动机不运转的的静态蓄电池电压高出约0.5-3.0V。超过2V意味着交流发电机属于过充电状态。而小于0.5V则说明发电机没有处于充电状态。不同的汽车充电系统规范也不相同。请参考制造商的规定,下面是在80华氏度的对通用、福特、克莱斯勒牌汽车的一般数据:

    通 用:14.5-15.1V

    福特:14.4-14.8V

    克莱斯勒:13.3-13.9V

    2.发电机输出电压/电流测试(参见9)

    这个试验步骤同时测量交流发电机的输出电压和电流,它是一个很好的试验步骤,因为它试验交流发电机在保持规定的电压的同时提供充电系统所要求电流的能力。

    波形结果:

    发电机输出电压的要求。

    发电机的输出电流根据电器系统的需要而有所不同。当大负载电器运行时,发电机的输出电流会增大的,检查被测试发电机的Z大电流能力,可以在发电机外壳上找到壳上的额定电流值或查看汽车制造商的维修资料。如果交流发电机不能使蓄电池充足电,发动机在2500/分钟的用蓄电池负载试验仪给蓄电池增加负载,调节器根据负载的变化而增加输出电流,如果输出电流没有增加,说明充电系统有故障。

    3.发电机二极管测试(参见10)

    这些年来一个有价值的实验是一个被称为漪涟电压试验,这个试验通常用发动机点火分析示波器来完成。数字示波器只需要在几秒钟之内就能得到非常出色的测试,它测试的是发电机二极管的性能。当汽车消耗蓄电池时,或追查系统中下降的电压尖峰时,这个测试就非常有价值,这个试验很简单,但为了正确测试,必需严格按以下测试程序。

    如果交流发电机中有一个二极管坏了,交流电就不能整流为直流电,还可能给蓄电池、其它电器、电子设备造成危害。直流电除了给蓄电池充电外,还供给其它电器及电子设备的运行提供电源。激磁电流提供给发电机内的转子去改变发电机的输出,当发动机转速增加时,控制发电机的输出电压。

    在充电系统中如果不使用调节器,则蓄电池可能会有破裂或爆炸。为了防止这种情况的发生,通常交流发电机的电压输出要受到集成电路调节器控制,在一些情况下是由控制电脑控制调节。

    调节器限制充电电压的Z大值,并且改变励磁线圈中激磁电流,励磁线圈中激磁电流的改变是根据蓄电池充电的需要,且与周围环境温度有关。

    蓄电池是整个电器系统中非常关键的一个参考点。为了测试充电系统是否正常,首先需要检查蓄电池,在完成充电系统的测试之前,请参照蓄电池负载和电压(充电状态)的检测步骤。

    试验方法:

    点火开关打开,发动机不运转,将空调或加热鼓风机开至高档,起动雨刷和后除雾器约3分钟,这就除去了蓄电池的表面电荷并使得发电机调节器全励磁或电荷充分放出。这就保持电压调节器触点不会吸合和放开而使得测试试验的复杂化,起动发动机,并在发动机怠速运转。

    如果发电机的二极管是好的,示波器就会显示出一串背靠背的小山装形,这一串“小山”滚动波形高度大致相等且无间断的平滑波形。这个波形例子显示发电机二极管是好的,偶尔会有尖峰沿着滚动的波形,这在许多系统中是正常的。如果二级管损坏,波形显示会非常明显,这种情况在正常的波形中会反复出现二到三次。

    当交流发电机对蓄电池充电时,通常在左侧的“小山”波形中会尖锐起来,这是因为发电机调节器通过改变磁场电路来降低发电机的负载的结果。如果蓄电池充电太快,同时伴有较完美的二极管波形显示,这时可用碳极蓄电池负载试验仪向蓄电池加大负载这时便调节器触发放开,使诊断更容易。

    4.发电机磁场控制测试(参见11)

    如果激磁控制电路出现了故障,充电系统或充电过多或亏电,或者造成其它故障。

    当分析交流发电机激磁控制电路图,需要考虑许多因素,其中对汽车蓄电池的要求非常重要,如果蓄电池是充满电的,激磁电路就会接通,因为电气系统并不需要使激磁控制电路工作,蓄电池的充电状况和总体情况也很重要。

    试验方法:

    检查交流发电机、蓄电池连线、电缆和接头,检查发电机皮带是否松动或磨损,起动发动机并在2500/分钟下运转,打开大灯或其它电器设备,或用蓄电池负载试验仪来改变汽车电器系统负载。

    波形结果:

    充电系统调节器根据电器系统的需要改变缴磁控制电路的接通时间,当激磁控制电路接通时间长时,调节器激励激磁电路,从而使发电机的输出电压升高。反之,当电器系统要求低输出时,调节器使激磁电路关断,激磁控制电路接通时间缩短,调节器用控制磁场信号通断占空比的方式满足电器系统的需要。当电器负载加到蓄电池上时,磁场控制电路提高激磁电流以补偿输出电压,随着电器需求的增加,激磁信号的频率会增加。

 

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