摩托车整流器的工作原理
(2009-12-23 16:48:44)
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杂谈
摩托车上有一个非常重要的电器部件，它为整车用电设备提供稳定的工作电压，这就是整流稳压器，即我们俗称的“硅整流”。整流就是将交流电压变为直流电压，稳压就是将发电机输出的不稳定电压稳定在规定范围内，实现这两个功能的器件我们就称之为整流稳压器。摩托车整流稳压器从产生到现在已经经历了几个阶段，但直到目前为止，大多数摩托车仍使用技术上存在缺陷的削波短路型整流稳压器。随着科技的发展，新技术和新元器件的出现，改进整流稳压器的性能有了可能，因此新一代的开关型整流稳压器已研制成功并面世，人们已开始认识并使用它，相信不久它就能全面替代削波短路型整流稳压器了。
        在未发明二极管前，摩托车只能采用复杂的激磁直流发电机，使用机械调压 , 就是用继电器调节激磁电流的大小，是一种简单的开关调压电路。二极管发明后，人们试着采用简单一点的激磁交流发电机，同时用机械调压，后来慢慢用电子调压替代了它。这就是现在汽车上用的调压方式。为什么早期摩托车要用结构复杂的激磁交流发电机而不用结构简单小巧、故障率极低的永磁交流发电机呢？因为永磁交流发电机的磁场与线圈是固定的，输出电压和频率随发动机转速变化而成正比变化，范围极宽，无法象激磁交流发电机一样用调整激磁电流大小的方法从内部调节输出电压的大小，只能发出电压后再予以稳压，以当时的技术条件无法实现。但后来因小功率永磁交流发电机结构简单，故障率少，还是被广泛用到了摩托车上。
        最早的永磁交流发电机用整流稳压器是不带稳压功能的，只有四个二极管，即全波整流，它全靠电瓶稳压（如 XF250 ）。发电机发出的交流电经过二极管桥式整流直接给电瓶充电，充电电压就是发电机输出电压，随转速变化很大，电压跟电流都远远超过电瓶正常的充电电压和电流，由于电瓶特有的稳压性能，所以电压能够稳定在合适的范围，但这是以电瓶的寿命为代价的（一般一年就损坏了，而电瓶的设计寿命为三年）。发动机运转当中，如果电瓶突然断开，所有用电设备便会即刻烧毁，而且随着时间的推移，电瓶稳压性能逐渐失
去，电压逐渐升高，很容易烧毁用电设备。
因全波充电容易过充，就出现了半波充电，即只有一个二极管的整流器。因半波充电晚上电力不足，所以大灯只能由发电机交流直接供电，如早期的铃木 A100 、本田 CG125 等。半波充电也存在着问题：白天行驶时，电瓶仍然过充，于是就在照明线上接有泄流电阻，将电流通过电阻发热泄放掉，以免电瓶早期损坏（但也不能用密封电瓶，否则极易充坏）；晚上，低速时大灯昏暗，而且灯光随着转速变化而变化，照明效果不理想，眼睁睁看着电能浪费，而灯光依然暗淡。
        随着科技的发展，出现了电子整流稳压器。这种整流稳压器采用并联方式稳压，也就是削波短路稳压。如 12V 车型，当输出电压高过 15V 时，可控硅导通，输入电流通过可控硅下地，输出电压不再升高，仍保持 15V ；当负载用电导致输出电压下降，低于 15V 时，可控硅截止，输入电流供给负载，如此反复，使电压保持 15V 。这种方式使永磁交流发电机的稳压有了长足的进步，也使摩托车性能有一个质的提高，不论是电瓶寿命，还是灯光亮度都得到了很好的控制，达到比较满意的效果。电子整流稳压器分为全波和半波稳压。全波整流稳压器同时对正负半波进行削波稳压，将输出的正半波和负半波都利用来给整车及电瓶供电，
能量充足，故可使用像汽车一样的直流照明（如 FXD125 、 QJ125 、铃木王等）。半波整流稳压器对负半波进行削波达到稳压的目的，而将输出的正半波用来给电瓶充电，此稳压整流器供电能力较差，不能使用直流照明，只能使用灯光亮度随转速变化而变化的交流照明方式（如豪迈 125 、嘉陵 70 、 AX100 ），但电瓶耐用。我们顺便提一下，摩托车不管是交流供电还是直流供电，使用的发电机功率基本一样，只是接线方式和使用的整流器不同而已。如要将交流供电改为直流供电，只需换个整流器并改一下线路即可（小功率发电机除外）。很多车发电量大，使用改进后的开关稳压半波整流器，怠速灯光也很亮，就没有必要改直流了。
摩托车稳压整流器连接线端属性的识别
2010-08-19 10:04:53 来源:《摩托车》杂志2009年6期 作者:文_徐专政 【大 中 小】 浏览:2976次 评论:2条
汽车发电机半波稳压整流器的接口分为方形接口与扁形接口两种。
将方形接口的半波稳压整流器有塑封的那面朝下，连接导线端面向自己，各连接导线的位置
分别是，左上角为正极接线端，左下角为充电接线端，右上角为照明接线端，右下角为接地接线端。（嘉陵70）
将扁形接口的半波稳压整流器有塑封的那面朝下，连接导线端面向自己，各连接导线的位置从左至右分别是，照明接线端，接地接线端，充电接线端，正极接线端。（西湖90）
全波稳压整流器的电缆线束插接件有四线制与五线制两种。
将四线制的全波稳压整流器电缆线束插接件锁扣朝上，连接导线端面向自己，各连接导线的位置分别是，左上角为正极接线端，左下角为充电接线端，右上角为充电接线端，右下角为接地接线端。（力帆100）
将五线制的全波稳压整流器电缆线束插接件锁扣朝上，连接导线端面向自己，各连接导线的位置分别是，左上角为充电接线端，左下角为正极接线端，右上角为接地接线端，右下角为充电接线端，中间上部为电压取样接线端。（富先达125）
三相全波稳压整流器的电缆线束插接件为五线制与六线制两种。
五线制的全波稳压整流器电缆线束插接件分为两组，一组为三根充电接线端，另一组为正极与负极接线端。
六线制的全波稳压整流器电缆线束插接件分为两组，一组为三根充电接线端，另一组为正极与负极接端和电压取样接线端。很容易进行确认。
在缺少原厂正品配件的情况下，我们可以采取改动电缆线束插接件中各个连接线端所处位置的方法，来排除充电系统故障。现以半波稳压整流器的互换代用为例，介绍半波稳压整流器的互换代用。
各连接线端的确认。
稳压整流器的接线端通常可以通过连接线端的颜进行确认。如果不能确认的话，可以用下列方法进行确认。如首先将半波稳压整流器电缆线束插接件中的四个连接线端挑出来，使用万用表对四个连接线端进行检测，分辨出直流电输出线端，充电交流线端，照明交流线端，接地线端。然后按照普通型半波稳压整流器电缆线束插接件中所处的工作位置，重新插入电缆线束插接件，然后与半波稳压整流器对接，这样充电系统就可以正常工作了，充电系统的
故障也就排除了。方法是，先将四个线端从电缆线束插接件中用小工具挑出来，然后使用万用表进行检测确认，对地电阻值为零的线端是接地线端（通常为绿线端），对地有+12V直流电压的线端是直流输出线端（通常为红线端），还剩两个对地有交流电压的线端，其中对地交流电压稍高的为充电线端（通常为白线端），对地交流电压稍低的为照明线端（通常为黄线端）。
在没有万用表的情况下，使用试灯进行检验确认，是一种使用效果不错的方法。如果条件允许的话，还是使用万用表进行检测确认为好。具体做法是使用一只带有灯座及连接导线的车用灯泡，灯泡的额定工作电压与摩托车电气设备的额定工作电压应一致。断开半波稳压整流器与电缆线束插接件的连接，开启点火开关，接通直流电源。试灯的一根连接导线接地，手持另一根连接导线依次用线端接触插接件中的四个线端，当接触到某一个线端时，试灯能够发光了，而接触其余三个线端时，试灯不亮。那么能够使试灯发光的这个线端就是半波稳压整流器的直流输出导线。启动发动机并保持怠速运转，手持试灯的另一根连接导线，继续依次用线端接触插接件中余下的三个线端，当接触到某两个线端时，试灯能够发光了，而还只剩一个线端试灯不能发光时，那么两个能够使试灯发光的线端就是半波稳压整流器的交流输入导线，不能使试灯发光的是半波稳压整流器接地导线。比较两个能够使试灯发光的线端，
能够使试灯发光相对亮一点的是半波稳压整流器的充电交流输入导线，能够使试灯发光相对暗一点的是半波稳压整流器的照明交流稳压导线。
全波稳压整流器硅桥的确认。
通过检测，确认了全波稳压整流器内的桥式整流电路连接的四根连接导线，余下的一根就是电压取样导线。具体方法是断开全波稳压整流器电缆线束插接件与主电缆线束插接件的连接，使用万用表检测全波稳压整流器内的桥式整流电路。万用表使用电阻挡，红表笔接电缆线束插接件中的红线端，黑表笔分别依次接电缆线束插接件中的粉红线端、黄线端，万用表表针的读数均为4kΩ。调换表笔，黑表笔接电缆线束插接件中的红线端，红表笔分别依次接粉红线端、黄线端，万用表表针的读数为无穷大，黑表笔接电缆线束插接件中的绿线端，红表笔分别依次接电缆线束插接件中粉红线端、黄线端。万用表表针的读数均为4kΩ。调换表笔，红表笔接电缆线束插接件中的绿线端，黑表笔分别依次接电缆线束插接件中的粉红线端、黄线端，万用表表针的读数无穷大。以上检测结果表明，稳压整流器内的桥式整流电路中的四只整流二极管技术状态良好。根据电工学原理，三相全波整流方式的直流输出电压为电源电压×2.34。单相全波整流方式的直流输出电压为电源电压×0.
9。单相半波稳压整流方式的直流输出电压为电源电压×0.45。既当电源电压为一定数值时，改变整流的方式，就可以改变直流输出电压。可以很方便地满足摩托车用户需求。
现以100型单缸风冷四冲程汽油发动机为例，介绍由半波稳压整流方式充电系统改装为全波稳压整流方式充电系统的方法。充电系统的改装工作主要有电源绕组的改装。A：打开磁电机外壳，取下定子绕组总成，使用电烙铁将电源绕组上的照明线端（黄导线）从电源绕组的抽头处断开，并将原抽头处的线端使用绝缘胶布包扎好。B：使用钳子将电源绕组的接地线与接地线点断开，接地线不再接地。C：使用电烙铁将照明线端与电源绕组的接地线焊接在一起，并使用绝缘胶布包扎好就可以了。改装以后，电源绕组的两根引出线均与全波稳压整流器直接相连接，电源绕组及连接线路不再有接地点。
全波稳压整流器的连接。A：全波稳压整流器可优先选用四线制的，主要是线路连接比较方便。B：将半波稳压整流器对接电缆线束插接件中的红、白、黄、绿线端与全波稳压整流器电缆线束中的红、白、黄、绿线端相对接就可以了，各线端对接完毕，应对全部改装工作进行复查，复查确认改装工作正确无误后，就可以投入使用了。如果是已选用五线制的全波稳压整流器，只需将多出的一根电压取样线与点火开关直流电源锁出线相连接就可以了，也可与闪光继电器或制动信号灯开关的火线相连接。
启动发动机，使用万用表对充电系统进行检测，开启前照灯并处于远光工作位置，万用表使用直流电压挡，万用表红表笔接蓄电池正极接线柱，黑表笔接蓄电池负极接线柱，提高发动机工作转速至5000r/min左右，如果蓄电池的充电电压在13.5~15.5V范围内，说明改装后的充电系统工作正常，就可以投入使用了。
从使用的角度来讲，我个人比较喜欢使用五线制的全波稳压整流器和六线制的三相全波稳压整流器，一是，全波稳压整流器通常是内部稳压工作部分损坏的较多，使全波稳压整流器直流输出电压失常，出现直流电压过高或者是直流输出电压过低现象，全波稳压整流器不能继续使用了。但是，全波稳压整流器内部的整流工作部分（桥式整流工作部分）还是可以利用的，可用来做充电机的桥式整流器，使用效果还是不错的，提高了全波稳压整流器的利用率。二是，可以比较方便地利用增加电压取样导线电阻值的方法，来提高充电系统的直流输出工作电压。摩托车经长期使用以后，受诸多因素的影响，充电系统的工作性能会有所下降，其现象表现为，前照灯的照明亮度会有所下降，摩托车夜间行驶开启使用前照灯，蓄电池会容易亏电。