一、概述
發(fā)電機的電壓也必然隨著轉(zhuǎn)速的變化而變化，這與用電設(shè)備和蓄電池充電要求電壓恒定相矛盾。
因此，發(fā)電機必須具有調(diào)節(jié)電壓的裝置，以便當發(fā)電機轉(zhuǎn)速變化時，自動調(diào)節(jié)發(fā)電機的電壓，使電壓保持一定或保持在某一允許范圍內(nèi)，以防發(fā)電機電壓過高或者過低，燒壞用電設(shè)備，使蓄電池過充電或者使蓄電池充電不足。
交流發(fā)電機的硅二極管具有單向?qū)щ娞匦?，有阻止反向電流作用，它決定了蓄電池不可能向發(fā)電機放電而出現(xiàn)逆電流，所以無需設(shè)置逆電流截斷器；又因為交流發(fā)電機具有自身限制輸出電流不超過最大值的能力，故也不必配用電流限制器，僅需要一個電壓調(diào)節(jié)器。
二、電壓調(diào)節(jié)器調(diào)壓的基本原理
在發(fā)電機轉(zhuǎn)速變化時，要使電壓保持一定，只有相應(yīng)地改變磁極的磁通，即當n增高時減少聲使電壓保持一定。而磁通聲的大小取決于磁場電流，所以在轉(zhuǎn)速變化時只要自動調(diào)節(jié)磁場電流就能使電壓保持一定。電壓調(diào)節(jié)器就是根據(jù)這一原理進行電壓調(diào)節(jié)。
三、ft61型雙觸點式電壓調(diào)節(jié)器
1．結(jié)構(gòu)
動觸點在兩個靜觸點中間形成一對常閉的低速觸點k1，另一對常開的高速觸點k2,能調(diào)節(jié)兩級電壓，故稱為雙級觸點式。高速靜觸點與金屬底座直接搭鐵。對外只有點火(或“火線”、“電樞”、“a”、“s”、“+”)和磁場(或“f”)兩個接線柱。
低速觸點k1和加速電阻(助振電阻)r1、調(diào)節(jié)電阻(附加電阻)r2并聯(lián)；高速觸點k2與發(fā)電機激磁繞組并聯(lián)；溫度補償電阻r3串人磁化線圈電路中。另外還有電磁鐵芯，磁化線圈、活動觸點臂銜鐵，拉力彈簧等。
2．工作過程
1)閉合點火開關(guān)，發(fā)動機不發(fā)動或者低速運轉(zhuǎn)時，發(fā)電機不轉(zhuǎn)或者轉(zhuǎn)速很低，調(diào)節(jié)器火線接線柱對地的電壓小于14v，電流流人磁化線圈3產(chǎn)生的電磁力不能克服彈簧4的拉力。所以低速觸點k1仍然閉合。
此時，由蓄電池向磁場繞組8提供勵磁電流，稱為他勵。
他勵電路為：蓄電池正極→電流表a→點火開關(guān)10→調(diào)節(jié)器火線接線柱s→靜觸點支架1→低速觸點s1→銜鐵2→磁軛5→調(diào)節(jié)器磁場接線柱f→發(fā)電機f接線柱→電刷和滑環(huán)→磁場繞組8→滑環(huán)和電刷→發(fā)電機“-”接線柱→搭鐵→蓄電池負極。
發(fā)電機低速運轉(zhuǎn)時，由于磁場電流由蓄電池供給，使轉(zhuǎn)子磁場增強，于是電壓很快升高。
2)發(fā)電機轉(zhuǎn)速升高，當發(fā)電機電壓高于蓄電池電壓時，則磁場電流和磁化線圈中的電流均由發(fā)電機供給。
發(fā)電機自身向磁場繞組8提供勵磁電流，稱為自勵。自勵電流由發(fā)電機a端輸出。
3)隨著發(fā)電機轉(zhuǎn)速升高，當發(fā)電機電壓達到第一級調(diào)節(jié)電壓14v時，磁化線圈3的電磁力增強，克服彈簧拉力，將銜鐵2吸下，使k，打開，處于中間懸空位置。
此時磁場電路為：發(fā)電機正極a→點火開關(guān)10→調(diào)節(jié)器火線接線柱s→加速電阻r1→調(diào)節(jié)電阻r2→調(diào)節(jié)器f接線柱→發(fā)電機f接線柱→磁場繞組8→搭鐵。
由于磁場電路中串人了r1、r2使磁場電流減小，發(fā)電機電壓降低。
當發(fā)電機電壓下降而略低于工作電壓14v后，通過磁化線圈3的電流減小，電磁吸力減弱，s1在彈簧作用下重又閉合，r1、r2被短路，使磁場電流增加，發(fā)電機電壓再度升高。
當發(fā)電機電壓升至略高于工作電壓14v時，s1又被打開，處于懸空位置，如此重復(fù)上述過程。發(fā)電機電壓又降低。如此重復(fù)，s1不斷振動，使發(fā)電機電壓保持在一級調(diào)壓值14v上工作。
4)發(fā)電機高速運轉(zhuǎn)時，即使s1打開，串入r1、r2因其阻值較小，發(fā)電機電壓仍會繼續(xù)升高，此時電壓升到二級調(diào)壓值14.5v，因電磁吸力遠遠大于彈簧彈力，使s2閉合。s2閉合，磁場繞組的兩端均搭鐵而短路，于是發(fā)電機電壓急劇下降。與此同時，磁化線圈吸力減小，銜鐵又使活動觸點處于懸空位置，s1、s2均打開，磁場電路中又串入r1、r2，電壓到又升高。如此重復(fù)，s2不斷振動開閉，使發(fā)電機電壓保持在二級調(diào)壓值14.5v穩(wěn)定工作。
四、ft111型單觸點式電壓調(diào)節(jié)器
ft111型電壓調(diào)節(jié)器是由上海實業(yè)交通電器有限公司生產(chǎn)的一種具有滅弧系統(tǒng)的單級觸點式電壓調(diào)節(jié)器，它可有效地克服普通單級觸點式電壓調(diào)節(jié)器觸點易產(chǎn)生火花迅速燒蝕的缺點，適用于任何12v、300w～500w內(nèi)搭鐵交流發(fā)電機。其結(jié)構(gòu)及線路如圖2—18所示。
ft111型電壓調(diào)節(jié)器是在傳統(tǒng)單級觸點式電壓調(diào)節(jié)器的基礎(chǔ)上增加了一個由二極管vd、扼流線圈l2和電容c組成的vd—l、c觸點滅弧系統(tǒng)。其滅弧原理可用圖2—19說明。
當發(fā)電機電壓達到規(guī)定值時，磁化線圈l1使觸點打開，于是調(diào)節(jié)電阻r2和加速電阻r1串入磁場電路，使磁場電流急劇減小，結(jié)果在磁場繞組中產(chǎn)生了很高的自感電動勢，其感應(yīng)電流可
通過二極管vd、扼流線圈l：構(gòu)成回路，起到續(xù)流作用，保護了觸點。另外，在觸點兩端通過l2并聯(lián)一電容器，用來吸收自感電動勢也減小了觸點火花。
上述具有滅弧系統(tǒng)的單級觸點式電壓調(diào)節(jié)器的優(yōu)點是：只有一對觸點，調(diào)節(jié)容易；不僅減小t觸點火花，使觸點壽命延長且又減弱了無線電干擾；此外，當觸點打開時，由于自感電流通過l2時退磁作用，因此，又加速了觸點的閉合，使觸點的振動頻率提高。