问汽车交流发电机原理

交流发电机的工作原理当外电路通过电刷使励磁绕组通电时，便产生磁场，使爪极被磁化为N极和S极。当转子旋转时，磁通交替地在定子绕组中变化，根据电磁感应原理可知，定子的三相绕组中便产生交变的感应电动势。这就是交流发电机的发电原理。由原动机（即发动机）拖动直流励磁的同步发电机转子，以转速n(rpm)旋转，三相定子绕阻便感应交流电势。定子绕阻若接入用电负载，电机就有交流电能输出，经过发电机内部的整流桥将交流电转换成直流电从输出端子输出。交流发电机分为定子绕组和转子绕组两部分，三相定子绕组按照彼此相差120度电角度分布在壳体上，转子绕组由两块极爪组成。当转子绕组接通直流电时即被励磁，两块极爪形成N极和S极。磁力线由N极出发，透过空气间隙进入定子铁心再回到相邻的S极。转子一旦旋转，转子绕组就会切割磁力线，在定子绕组中产生互差120度电度角的正弦电动势，即三相交流电，再经由二极管组成的整流元件变为直流电输出。当开关闭合后，首先由蓄电池提供电流。电路为：蓄电池正极→充电指示灯→调节器触点→励磁绕阻→搭铁→蓄电池负极。此时，充电指示灯由于有电流通过，所以灯会亮。但发动机起动后，随着发电机转速提高，发电机的端电压也不断升高。当发电机的输出电压与蓄电池电压相等时，发电机“B”端和“D”端的电位相等，此时，充电指示灯由于两端电位差为零而熄灭。指示发电机已经正常工作，励磁电流由发电机自己供给。发电机中三相绕阻所产生的三相交流电动势经二极管整流后，输出直流电，向负载供电，并向蓄电池充电。

电压调节器的工作原理(如图：15) 当汽车起动点火开关（k）接通时，加在汽车发电机电压调节器正（+）、负（-）极之间的电压等于蓄电池（dc）间电压，此时，取样比较电路a点电位低于稳压管d1阀值电位（调整r1或r2）。q1截止r4给q2提供偏值电压，q2处于导通状态。经输出端（f）接通发电机励磁绕组。蓄电池给发电机励磁。随着汽车发动机转速的提高，发电机引出头（e、b+）间的电压也逐渐升高，当发电机输出电压高于蓄电池电压时，发电机给蓄电池充电。数十秒后（蓄电池亏电严重，时间相应延长），蓄电池电压充到高于调节器设定电压值时，比较电路a点电位高于稳压管d1阀值电位，q1由原截止状态变为导通状态，c点电位下降，导致q2由原来的导通状态变为截止状态，f点电位上升，发电机励磁绕组断电，内部磁场减弱，根据法拉第电磁感应定律ε=vblsinθ，发电机输出电压降低，当a点电位再次低于d1阀值电位时，电路重复上述过程，周而复始，使发电机的输出电压保持稳定。从ε=vblsinθ可以看出，当v随汽车发电机转速增大或减小时，q2的导通时间也相应的减小或增大，导致励磁电流的减小或增大，使vb的乘积不变，e保持稳定。d2起续流作用，当q2由导通状态变为截止状态时，为发电机励磁绕组产生的自感电动势提供通路。