汽车交流发电机中性点的应用与拓展
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法。
机不运转，中性点电压为0，充电指
当交流发电机三相定子绕组采用星形接法时，三相绕组3个末端的公共接点就称为三相绕组的中性点（记作N1或Pn）。中性点对发电机的搭铁端是有电压的，称为中性点电压，它是3个负极二极管整流后得到
示灯继电器不动作，其常闭触点保持闭合状态，电流分为两路：
①蓄电池正极→点火开关→充电指示灯→充电指示灯继电器常闭
A
汽
车交流发电机
中性点的应用与拓展
山东刘春晖王云
UAΦ
电压的平均值，它等于三相定子绕组通过6个整流管全波整流后的电压的一半），该点的平均电压等于交流发电机直流输出电压的一半，即：UN＝1/2UB（UN为中性点电压，UB为发电机直流输出电压）。
因此，有的发电机用导线将其引出（其在发电机上的接线柱标为P或N），通常用来控制各种用途的继电充电指示灯继电器，如磁场继电器、器、起动继电器等。
C
B
UBΦ
相定子绕组半波整流后得到的直流
UCΦ
a）星形接法
zA
IL=姨IΦ
C
x
y
B
一、直流成分的应用
1．中性点控制的充电指示灯继电
b）三角形接法
图1
交流发电机三相绕组的连接方法
电枢
在现代车用交流发电机中，根据三相定子绕组的连接方式不同，可以分为星形（Y形）接法和三角形（△形）接法两种。把三相绕组的尾端连接在一起引出，同时把首端分别引出，这种连接方式称为星形接法，如）所示；把三相绕组的首尾依次图1a
相连，然后把交点分别引出，这种连接方式称为三角形接法，如图1b）所示。
在交流发电机相电压相同的情况下（相同转速时），星形接法比三角形接法具有较高的输出电压；而当输出线电压相同时，三角形接法的输出电流较大。因此，采用星形接法的交流发电机在发动机转速较低（如怠速）时便可向蓄电池充电；而采用三角形接法的交流发电机则需较高的发动机转速才能向蓄电池充电（指在与星形接法具有相同的传动比时）。所以，大多数车用交流发电机（中小功率）都采用星形接法，只在少数大功率交流发电机上才采用三角形接
器电路
图3所磁场F示为拉达轿车的充电指示灯电路，指示灯继电器控制充电指示灯的典型电路。充电指示灯继电器磁化线圈的一端接交流发电机的中性点，另一端搭铁，其常闭触点与充电指示灯串联。接通点火开关后，若不起动发动机，发电
E
FNE1FB
UN
+
A
中性点N
-
图2带有中性点接线柱的交流发电机
UL
它是用充电
UL=UΦ
23
N
+
EL4
1-电压调节器2-点火开关
图3
3-充电指示灯4-充电指示灯继电器
中性点控制的充电指示灯继电器电路
UL
UL
的直流电压为3个负极二极管对三
UL=姨UΦ
□/
的直流电压，如图2所示（注：中性点
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触点→搭铁→蓄电池负极，电流形成回路，充电指示灯点亮，表示发电机没有运转发电，指示灯线路正常。
②蓄电池正极→点火开关→调“＋”→F）→电刷→励磁绕组→节器（
电刷→搭铁→蓄电池负极，给励磁绕组提供激磁，为发电机发电做好准备。
B+
起动发动机后，发电机开始运转，随着发电机输出电压的升高，当发电机输出电压超过蓄电池电压时，中性点输出电压使充电指示灯继电器动作，充电指示灯继电器的常闭触点被吸开，切断充电指示灯回路，充电指示灯熄灭，表示发电机正常发电，并向蓄电池充电。
若发电
B+
电器代替。
在实际使用中，为了减少发电机与充电指示灯继电器、调节器等部件的连接导线，减少由于接线错误等造成的故障，通常都将充电指示灯继电器与电磁振动式调节器组合为一体，封装在一个壳体内，即形成具有电压调节和充电指示灯控制双重功能的组合继电器或双联调节器，如国产JFT126型双联调节器，丰田、日产车型早期使用的双联振动式调节器等。
随着电子技术的发展，此类组合继电器已完全实现电子模块化控制，如新型微型汽车五菱之光、长安之星等。解放CA1092型、东风EQ1092型载货车采用的JD136型起动复合继电器中的保护继电器即可起充电指示灯继电器的作用，在此不再赘述。
值得说明的是，上述复合继电器中的充电指示灯继电器都可以单独使用，只要继电器的标称电压合适，可在找不到匹配件的情况下选用。
2．中性点的应用拓展
从三相绕组（包括星形连接和三角形连接）中任意一端引出一点均可以称作P点，各端引出点可以分别称P2、P3。从星形接法的中性点引作P1、
出的一点也是三相绕组的一端，也可以叫做P点，记作Pn。如图4所示，它们都是通过3个负极二极管整流后得到的直流电压，其直流平均电压值与发电机输出电压同步变化，且为发电机输出电压的一半。据此可作如下应用：
1）天津大发汽车交流发电机充电
指示灯控制电路
机不发电或其输出电压低于蓄电池
P2
P3
Pn
P1
P1
P2
P3
电压，发电机中性点输出电压为0或低于充电指示灯继电
E
a）星形接法
图4
F
b）三角形接法
交流发电机P点的位置
F
CR1
D4C2
D2D1C1
R3
R4
D3
V1
R6R5
R7V2
b
e
V3c
器的动作电压，继电器的常闭触点仍闭合，充电指示灯点亮，指示蓄电池未充电。
注意：一般充电指示灯继电器的设计动作电压为6～
LB
SW
+
D5BR2
A
图5
F
天津大发汽车充电系统电路
F
CR1
D4C2
D2D1C1
R3
R4V1
R6R5
R7
D3
V2
b
eV3c
7V，释放电压在6V以下，该继电器不能用12V或24V普通车用继
L
SW+
D5
BR2
A
+
图6天津大发汽车充电系统电路改装
B
+
B
FCP
D
单片集成电路
IG
IG
IC调节器
SW蓄电池指示灯
L
LV1
L
V2
蓄电池
负载
E
P
F
IG
E
E
图7夏利轿车充电系统电路图8
B
夏利轿车用集成电路调节器
2010.4
21
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图5为天津大发汽车充电指示灯控制电路，这种充电指示灯的工作情况与常规相比有所区别，即在点火开关闭合后充电指示灯不亮，在发动充电机正常工作时充电指示灯点亮。指示灯的电压为6～7V，指示灯的颜色为绿色，当发电机不发电、灯泡烧坏或指示灯线路有故障时，指示灯一直不亮，表示充电系统有故障，应予以维修。
如果将接线改为如图6所示，情况是一样的，不过此时充电指示灯的电流是经过3个正极二极管整流后得到的，读者可自行分析。
2）天津夏利系列轿车的充电系统天津一汽引进日本丰田技术生TJ7100U微型轿产的夏利TJ7100、
车，采用JFT1542型整体式外搭铁8管交流发电机，其额定电压为14V，额定电流为45A。配用的调节器采用发电机电压检测法，如图7所示。调节器有一个单片集成电路。
调节器有6个接线端子（如图8所示），其中F、P、E端子用螺钉直接与发电机连接，F端子控制激磁绕组搭铁；P端子接发电机定子绕组的某一相，该点电压为交流发电机直流输出电压的一半，用于检测交流发电机定子绕组的电压，作为充电指示灯的控制信号；E端子与发电机壳体连接，保证调节器可靠搭铁；B端子用螺母固定在发电机的B接线柱（输出）上，为调节器提供检测电压；IG和L端子是发电机接线柱，IG端子经点火开关接蓄电池，用于检测蓄电池和发电机电压，从而控制三极管V2的导通与截止，L端子接充电指示灯，用于控制充电指示灯。
该调节器的工作过程如下：①接通点火开关，发电机未转动时，蓄电池电压经点火开关加到整体式交流发电机的IG端子和调节器的IG端子，集成电路检测出这个电压，使V2导通，于是磁场电路接通，磁场电流路径为：蓄电池正极→发电机B接线柱→电刷→磁场绕组→电刷→
“忒仁义”·北京/张志刚
调节器F端子→V2（c→e极）→调节器E端子→搭铁→蓄电池负极。此时，交流发电机因未运转不发电，故P端的电压为0，集成电路检测出该电压，使V1导通，于是充电指示灯点亮，指示蓄电池放电。充电指示灯电路为：蓄电池正极→点火开关→充电指示灯→L端子→V1（c→e极）→E端子→搭铁→蓄电池负极。
②当发电机转速升高，电压超过蓄电池电压时，P端的电压信号（电）使集成电路控枢B输出电压的一半
制调节器三极管V1截止，充电指示灯熄灭，指示发电机开始向蓄电池充电，并向用电设备供电。
③当发电机电压升高，超过调节电压值上限（调压范围为13.5～14.5V时，上限为14.5V，下限为13.5V）时，B端子的电压信号使集成电路控制V2截止，切断磁场电流，发电机的输当发电机电压下降到低出电压下降。
于调节电压下限值时，集成电路控制V2导通，磁场电流又接通，发电机输使出电压又升高。该过程反复进行，
B端子的电压稳定于调节电压值。
④当磁场电路断路使发电机不P端的电压为0，集成电路检发电时，
使测出该电压信号后，控制V1导通，充电指示灯点亮，告知驾驶员充电系统出现故障。
⑤在发电机运行中，当发电机输出端子B与蓄电池正极的连线断开时，集成电路仍能检测出发电机B端的电压，使调节器正常工作，以防止发电机电压过高的现象发生。
目前，多数丰田系列汽车和夏利系列轿车的充电系统均采用蓄电池电压检测法，即在现有集成电路调节器的基础上，增加1根从蓄电池到发电机集成电路调节器间的电压检测线S（R），此线为线径较粗的常火线，用以更精确地检测蓄电池的充电电压。在图7中，充电指示灯的控制是由P点通过集成电路来实现的，类似的还有北京切诺基吉普车，它采用Delco公司的整体式交流发电机，在此不再赘述。
（未完待续）
忒