康明斯發電機組硅整流發電機價值和基本原理框架圖
電瓶充電發電機有直流電發電機和硅整流發電機二種，現階段柴油發電機上應用較廣泛是指硅整流發電機。當柴油發電機工作的時候，硅整流發電機經六只硅二極管三相全波整流后，與配套電池充電發電機控制器搭配使用給蓄電池充電。康明斯公司在本文中講的是硅整流發電機和蓄電池充電機發電機調節器工作原理、功效、產品類別及其構件結構的相關知識點。

一、硅整流發電機的結構與基本原理
1、原理
硅整流發電機基本原理如下圖1所顯示。當電源總開關接入時，電瓶電流通過上邊控制器流入發電機的勵磁線圈，勵磁線圈周邊便造成磁通量，絕大多數磁通量根據磁軛和爪形磁場產生N極，再越過轉子與定子間的空氣隙，通過電機定子的齒部和軛部，然后越過空氣隙，進入另一爪形磁場產生s極，最后回到磁軛，產生磁控制回路。還有另外一小部分磁通量在電機定子邊上的空氣隙中及N與s極之間用，這一部分稱之為漏磁通。

當電機轉子磁場在電機定子旋轉時，轉子的N極和s極在電機定子內更替根據，使轉子繞組切割磁感線而出現溝通交流感應電流。三相繞組所形成的溝通交流感應電動勢相位角為120°，所發出的三相交流電經6只二極管三相全波整流后，就可以在發電機正負極接線頭中間得到直流電源。其導出、滿載、外特性曲線如下圖2所顯示。

2、構件結構
硅整流發電機與并勵直流電發電機對比具有體積小、重量較輕、結構緊湊、維護方便、堅固耐用、柴油發電機低速時電池充電性價比高、相符的控制器結構緊湊等特點。硅整流發電機主要是由電機定子、電機轉子、機殼及可控硅整流器等四部分組成。

（1）電機轉子
電機轉子是發電機的電磁場一部分，由勵磁線圈、磁場和集電環構成。磁場形狀像前爪，故稱為爪極。每一爪極上方圓上分布多個（4、5、6或7個）鳥口型極爪。爪極用低碳鋼板沖制作而成，或者用精密鑄件筑成。每一臺發電機有兩種爪極，他們彼此嵌人。爪極正中間放他走勵磁線圈，隨后鉚合在轉子軸上，當電磁線圈開機后爪極即成為磁場。電機轉子里的集電環（電滑環）一般由彼此之間絕緣層且與軸絕緣的銅圈構成。勵磁線圈的兩大端部各自接進2個集電環上，2個集電環與裝到電刷（與外殼絕緣層）上的兩個炭刷相接觸，以便將發電機輸出經整流器之后的電流量一部分讓人勵磁線圈中。

（2）電機定子
電機定子由沖有凹形槽的鐵氧體磁芯折成，電機定子槽嵌入人三相繞組，各相電磁線圈一端連在一起，另一端的引出來分別向元器件板上的硅二極管和軸承端蓋里的硅二極管相接在一起，從而使得二者之間的連接方式為星形連接。

（3）前后左右軸承端蓋
前后左右軸承端蓋均用鋁合金型材筑成形防止漏磁，兩邊蓋帶座軸承處鑲著銅套，以增強其耐磨性能，軸承座孔中配有滾柱軸承。

（4）整流裝置
整流裝置一般由6只硅整流二極管構成三相橋式全波整流電路（構成如下圖3所顯示，dian'lu如下圖4所顯示）。當中3只機殼為負級的二極管裝后面軸承端蓋上，3只機殼為陽極的二極管則裝在一塊整體上的元器件板里。元器件板會用鋁合金鑄造成的，和后軸承端蓋絕緣層。從元器件板引一接線頭（同步電機接線頭）至發電機外界做為正級，而發電機機殼做為負級。直流電流從發電機的同步電機接線頭導出，經電器設備后到柴油發電機人體，然后去發電機機殼。

3、充電機的分類
表1  柴油發動機蓄電池充電機種類及產品代碼
商品編號
編號
代表的意思
直流電發電機
ZF
Z表明直流電，F表明發電機
硅整流溝通交流發電機
JF
J表明溝通交流
一體式溝通交流發電機
JFZ
Z表明一體式
帶泵溝通交流發電機
JFB
B表明泵
無刷電機溝通交流發電機
JFW
W表明無刷電機

二、發電機調節器的原理和種類
1、發電機調節器的原理
發電機組在運行中，汽車轉速轉變范圍很大，因為發電機與發動機的齒輪傳動比是不變的，因此發電機的轉速將隨汽車轉速變化而變化，發電機的直流電壓都將隨發動機轉速轉變但在非常大范圍之內轉變。蓄電池充電機對其用電器設備供電系統和向電瓶充電時，都同時要求電壓波動，所以必須對發電機的電壓進行控制，使其維持在某一標值上基本不變。

因為發電機的電壓U=Crcc，對某一臺發電機，C是常量。在工作中，轉速比n是瞬息萬變的，要讓發電機直流電壓保持一致，可以通過改變磁通量比較少的尺寸來進行控制，而磁通量大小是通過勵磁電所決定的。因而，當發電機轉速比提高時，可以減小勵磁電使磁通量減少，維持發電機的電壓一致；相反，當發電機轉速比降低時，擴大勵磁電。因而發電機調節器的作用是在發電機轉速比發生變化時，全自動更改激磁電流大小，使發電機電壓保持一致。

2、發電機調節器的種類
發電機調節器分成接觸點式或電子式兩大類，接觸點式又有雙級式或單極式差別，電子式又可分為晶體三極管式與集成電路芯片兩種形式。

（1）接觸點式發電機調節器
●雙極接觸點式控制器
FT61型雙極接觸點式調整器的結構控制器的磁扼與鐵芯鉚固在一起，鐵芯上繞有被磁化電磁線圈，動鐵一端的上、下各有一片接觸點（稱之為主題活動接觸點），主題活動接觸點與低速檔接觸點支架接觸點組成一個低速檔接觸點K1，與搭鐵接觸點組成一個快速接觸點K2，動鐵的另一端用扭簧繃緊，使K，為常閉點，K2為自鎖電路。控制器上面有加快電阻器R1、額外電阻器R2和電流檢測電阻器R3。有火線零線接線頭“B；（或“＋”和電磁場接線頭“F 及其底板上的搭鐵螺絲。

●單極接觸點式控制器
FT111型單極接觸點式控制器的增加了一個退磁線圈L2。L2的一端與固定接觸點臂相互連接，另一端根據去磁二極管V搭鐵，在接觸點K的兩邊還接入了電力電容器C。它只有一級調整工作電壓，其電壓控制原理和雙極式控制器低速檔接觸點工作狀況類似。去磁電路的功效如下所示∶
○電路板上連接Lz與V后，當接觸點斷掉時，發電機勵磁繞組所產生的自感電動勢自勵磁繞組搭鐵端，經二極管V，L2返回電磁場繞阻另一端產生控制回路，使接點斷掉時候的火苗明顯減弱。
○因為退磁線圈Lz作用是加速K的關閉。提升了觸點的振頻，減少了愉出電源電壓脈沖性。
○電力電容器C作用是在接觸點斷掉時，感生電動勢對電容器充電，使火苗減少，可以延長接觸點使用壽命，減少了無線電干擾。

（2）電子式發電機調節器
電子調節器按所配套設施發電機勵磁繞組的搭鐵方式不同可分為內搭式與外搭鐵式。按器件的組合形式不同可分為分立元件式或集成電路芯片式。分立元件式控制器就是把二極管、三極管、穩壓極管、電阻器、電容器等電子元器件電焊焊接在一塊印刷電路板上，隨后封裝形式在機殼內。電子調節器品種繁多，但主要工作基本原理同樣。也是根據發電機直流電壓的改變，使穩壓極管及時的通斷或截至，進一步操縱大功率晶體管飽和狀態通斷與截至，接入或斷開發電機勵磁電，使發電機直流電壓保持一致。

● JFT106型控制器
JFT106型控制器是分立元件外搭鐵式控制器。它和14V，750W發電機搭配使用。調整電壓為13.8~14.6V。

● JFT105型電子調節器
JFT105型電子調節器是分離出來元器件內搭鐵式12V 控制器。該控制器作為國內初期商品，內部構造非常簡單，和內搭鐵式硅整流發電機配套設施。

●集成電路芯片控制器
集成電路芯片式控制器一般是將集成電路芯片與部分不方便集成化電子元器件焊接在一起。工作原理與晶體三極管控制器同樣，這類控制器具有體積小、重量輕、調整精密度高等特點，可以將其裝到發電機內部結構，產生一體式發電機。