交流发电机及其电压调节器的检修

1. 交流发电机的检修

交流发电机每运转750h(相当于30000km)后，应拆开检修一次。 主要检查电刷和轴承的情况。 新电刷的高度是14mm，磨损至7～8mm时应更换新电刷。 轴承如有异响，应更换。

交流发电机若不发电，其主要原因多是硅二极管损坏(短路)，励磁绕组或三相绕组有断路、短路和搭铁等故障所致。

交流发电机的检查方法如下:

(1)就车检测发电机电压。

1)先检查并调整V带张力，再拆下发电机所有接线柱上的导线，另用一根导线将发电机“电枢”(“＋”)和“磁场”(“F”)两接线柱连接起来。

2)用万用表检测发电机的输出电压。 其方法是将万用表选择直流电压(0～50V)挡，将红表笔接发电机“电枢”接线柱，黑表笔接外壳(搭铁)。

3)启动发电机，并把从发电机“电枢”接线柱上引出一根火线碰一下“磁场”接线柱，即充一下磁，几秒钟后再将火线移开，开始缓慢提高发动机转速。

4)观察电压表指示值。 若电压值随发电机转速升高而逐渐升高，说明发电机状态良好；若电压表指针始终不动，则说明发电机不发电。 其原因可能是整流二极管被击穿损坏，励磁绕组或三相绕组有短路、搭铁故障，或电刷在电刷架内卡住等，应对发电机做进一步检查。

若无万用表，可用1只小试灯代替进行。 若试灯不亮，则说明发电机不发电。

(2)交流发电机分解前的检测。

1)万用表(R×1挡)测量各接线柱之间的电阻值，正常时其电阻值应符合表2.4的规定。

表2.4 JF132N型交流发电机各接线柱之间的电阻值 Ω

2)在试验台上对发电机进行发电试验。 测出发电机在空载和满载情况下发出额定电压时的最小转速，从而判断发电机的工作是否正常。 试验时，将发电机固定在试验台上，并由调速电动机驱动，按图2.35所示接线。合上开关K1，由蓄电池进行他励，逐渐提高发电机转速，并记下电压升高的额定值时的转速，即空载转速。然后打开开关K1，由发电机自励，逐渐升高转速，并合上开关K2，同时调节负荷电阻，记下额定负载情况下电压达到额定值的转速。

图2.35 交流发电机空载和发电试验

(a)内搭铁发电机接线；(b)外搭铁发电机接线

如果开始转速高或在满载转速下，发电机的输出电流过小，则表示发电机有故障。

3)用示波器观察输出电压的波形。 当发电机有故障时，其输出电压的波形将会发生变化，因此根据输出电压的波形，就可判断发电机内部二极管以及三相绕组是否有问题。

各种故障时输出电压的波形如图2.36所示。

图2.36 交流发电机各种故障时的输出电压波形

(3)交流发电机的分解。

分解交流发电机应注意正确使用工具，并选择合理的分解步骤，各型交流发电机的分解方法基本相同，其步骤如下:

1)分解前，首先在前端盖与定子间、后端盖与定子间的连接处用笔做好记号，以便安装时能正确快速地装复。

2)拆下电刷架紧固螺钉，取下电刷架组件。

3)拆下整流器的塑料防护罩，并将三相绕组的端头从二极管引线接线柱上拆下，将三相绕组中性点的引线从交流发电机的中性接线柱(“N”接线柱)上拆下。

4)拆下整流器总成。

5)拆下后端盖轴承盖。 若发电机的转子轴上有紧固螺母，需一并拆下。

6)拆除前后端盖间的紧固螺栓，使装有转子的前端盖与后端盖及定子相互脱节。

7)用垫以铜钳口的虎钳夹住爪极，拧下V带轮固定螺母，再用拉力器落下V带轮，同时取下半圆键。

8)用拉力器取下前端盖。

9)拆下前轴承盖，取下前轴承。

10)在检测后，发电机各部件检修完毕装复时，可按以上分解顺序的逆顺序进行，最后装复电刷架组件。

(4)交流发电机分解后的检修。

1)转子的检测。 转子的检修可以通过外观检查和万用表或者是试灯进行检查。

a. 励磁绕组的检修:检查前必须先清除两个滑环之间的碳粉，观察有无明显的断头或烧焦现象。 检修方法如下:

用试灯法检查励磁绕组搭铁故障，如图2.37(a)所示。 灯亮，说明励磁绕组或滑环有搭铁故障，反之说明绝缘良好。

用万用表测量励磁绕组(两滑环间)的电阻值，如图2.37(b)所示。 若电阻值为4～6Ω，则说明绕组良好；若电阻值小于4Ω，则说明励磁绕组匝间有短路故障；若电阻值无穷大，则说明励磁绕组有断路故障。

图2.37 励磁绕组的检测

(a)励磁绕组及滑环搭铁故障的检查图；(b)励磁绕组电阻值的测量

b. 转子轴和滑环的检修:交流发电机中，对转子轴的直线度要求较高，用百分表检查其摆差的方法如图2.38所示。 如果跳动超过0.1mm，则应矫正。

图2.38 转子轴的检查

发电机工作时，滑环与电刷始终接触，很容易摩擦损坏。 发电机检修时应测量滑环厚度，当滑环的厚度小于1.5mm时，应更换。 滑环若有轻微烧蚀，可用“00”号砂纸打磨；若表面有严重烧蚀，应在车床上加工、磨光。

当电刷的高度低于7mm时应换用新品。

2)硅二极管的检修。将万用表选择在R×1挡检查二极管的好坏。 检测前，先将各二极管的引线都从引线接线柱上拆下。 检查方法如图2.39所示，其中图2.39(a)为正极管(引线为“＋”极)的检查方法，图2.39(b)为负极管(引线为“-”极)的检查方法。 检查中若发现有二极管损坏，则应换用新品。

图2.39 硅二极管的检查

(a)正极管的检查；(b)负极管的检查

也可用1个12V的蓄电池和1个试灯检查。 检测方法如图2.40所示。 若两次灯都微亮，说明二极管已击穿短路；若两次都不亮，说明二极管已断路，都应换用新品。 应特别注意的是:在检查二极管好坏时，不能用兆欧表，因为该表电压高，易导致二极管被击穿。

图2.40 利用蓄电池和试灯检查二极管

(a)正极管的检查；(b)负极管的检查

3)三相绕组的检修。

a. 搭铁故障的检测:将定子放置在垫有胶板的工作台面上，使三相绕组接线端(首端)朝上并保持其与铁芯不接触，如图2.41所示。用万用表R×10k挡将两表笔分别触试铁芯和接线端，表针应不动并指示无穷大，否则说明有搭铁故障。 若发现故障可将三相绕组末端(中性点抽头)解焊分开，重复上述试验，以确定哪一相绕组有搭铁故障。

图2.41 三相绕组搭铁故障的检查

b. 短路、断路故障的检修:用万用表R×1挡测量三相绕组3个端头，两两相测，电阻值为1Ω以下为正常；指针不动，说明有断路；电阻值特别小为短路，如图2.42所示。

图2.42 三相绕组短路、断路故障的检查

4)前、后端盖的检测。 前、后端盖都应做到无裂损和不变形；滚动轴承与端盖轴承孔间的配合，一般为-0.01～0.03mm；对轴承的要求应该是不松旷、无响声；轴承油封如果损坏，应换用新品。

2. 电压调节器的检修

交流发电机及其调节器在使用过程中最常见的故障是发电机电压过高或不发电。 发电机电压过高的现象表现为:蓄电池过充电；电解液消耗过快，一级保养时需添加较多的电解液；灯泡灯丝易烧断；白天行车数小时后电流表指示充电电流仍然在5A以上等。 不发电现象表现为:蓄电池充电不足或不充电；前照灯发红；汽车行驶中电流表经常指示在不发电或放电读数上等。 因此，必须经常对调节器进行故障测试与维修。

(1)晶体管调节器的检修。

如果出现发电机不发电或发电机电压过高，电流过大，车上灯泡特亮、烧坏，蓄电池电解液沸腾、消耗过快等现象，可将调节器从车上拆下进行检查。 方法是用一个电压可调的直流稳压电源和一只12V(24V)、20W的车用小灯泡代替发电机励磁绕组，按图2.43所示接线后进行试验。

图2.43 判断晶体管调节器的好坏

(a)内搭铁调节器；(b)外搭铁调节器

调节直流稳压电源，当其输出电压从零逐渐增高时，灯泡应逐渐变亮。 当电压升高到调节器的调节电压时，灯泡应突然熄灭。 当把电压逐渐降低时灯泡又亮，并且亮度随电压降低而逐渐减弱，则说明调节器良好。 电压超过调节电压时，灯泡仍然不熄灭或灯泡一直不亮，都说明调节器有故障。

如果没有可调直流稳压电源，也可用两个12V蓄电池串联，按图2.44所示接线。 再将调节器的“＋”端逐级接触蓄电池单格电池的正极，使电压逐级变化来代替可调节直流电源，同样可以进行试验。

图2.44 利用蓄电池和灯泡检查晶体管调节器好坏

(a)内搭铁调节器；(b)外搭铁调节器

由于晶体管调节器有内搭铁和外搭铁之分，因此，在调节器的试验和调整前应先判断调节器的搭铁形式。 方法是用一个12V蓄电池和一只12V、2W的小灯泡按图2.45所示接线，即可判断调节器的搭铁形式。

如果灯泡接在“-”与“F”接线柱之间发亮，而在“＋”与“F”接线柱之间不亮，则该调节器为内搭铁式；反之，如果灯泡接在“＋”与“F”接线柱之间发亮，而接在“-”与“F”接线柱之间不亮，则该调节器为外搭铁。

图2.45 晶体管调节器搭铁形式判断

(a)内搭铁调节器；(b)外搭铁调节器

判断出调节器的搭铁形式后，便可根据调节器的搭铁形式按图2.46所示接线进行试验。

试验时将发电机转速控制在3000r/min，试验方法与试验电磁振动式调节器相同。 调节可变电阻，使发电机处于半载，记下调节器所维持的电压值，该电压值应符合规定值，额定电压为14V的调节器，应为13.5～14.5V，额定电压为28V的调节器，应为27～29V。 如果不符合规定值则应予以调整，调整方法是调节晶体管调节器中分压器部分的电位器，一直调整到电压值符合规定范围为止。

图2.46 晶体管调节器测试接线图

(a)内搭铁晶体管调节器试验；(b)外搭铁晶体管调节器试验

(2)集成电路电压调节器的检修。

在检查集成电路电压调节器之前，必须弄清楚集成电路电压调节器引出线的根数以及接线方法，以防将电源极性接错。 否则，加上测试电压以后，调节器会瞬时短路而损坏。 有条件的应使用集成电路检查仪测试集成电路电压调节器。 一般情况下可以按下述方法测试集成电路电压调节器。

三引线集成电路电压调节器的测试。 测试电路如图2.47(a)所示。 3根引线要连接正确。 图中可变直流电源G的调节范围为0～30V。 按图连好线以后，逐渐增加直流电源电压，该直流电压值由电压表V2指示，当V2指示值小于调节器调节电压值时，V1电压表上的电压值应在0.6～1V的范围内，当V2指示值大于调节器调节电压值时，V1表上的电压值应为V2的值。调节时，注意V1调节电压值不能超过30V。调节器的调节电压值:14V系列的为14～25V，28V系列的为28～30V。

四引线集成电路电压调节器的测试。 测试电路如图2.47(b)所示。 图2.47(a)与图2.47(b)的元件参数相同，R为一个3～5Ω、5W的电阻。测试方法也相同，V2小于调节电压值时，V1读数为0.6～1V；V2大于调节电压值时，V1读数与V2一致。

图2.47 集成电路电压调节器的测试

(a)三引线电路；(b)四引线电路

测试中，如果电压表的读数不符合上述规定范围，说明集成电路电压调节器内部存在故障，这时只有更换调节器。在图2.47中，D＋相当于火线，F相当于磁场，D-相当于搭铁。

就车检查集成电路电压调节器的电路接线如图2.48所示。G1为汽车上的蓄电池，G2为一个10～20V的可调直流电源，EL为试灯，对于12V电系采用12V、20W灯泡；对于24V电系采用24V、25W灯泡。 测试前，拆下发电机火线接线柱B上的导线，而且不使火线搭铁，将试灯EL接在蓄电池G1正极和发电机L接线柱之间，将发电机S接线柱与可调直流电源G1正极相接。

图2.48 就车测试集成电路电压调节器的电路接线图

测试时，使可调直流电源G2从10V开始逐渐升高，同时观察试灯。当试灯刚熄灭时，读取直流电压G2的值(可用万用表测得)，这个电压便是调节器的调节电压。如果电压不在13.6～14.5V的范围之内，说明调节器内部存在故障，应予以更换。