汽车交流发电机工作原理

互推小编 2023-06-13

对于汽车交流发电机，它是如何发电的呢？又是如何实现交流电与直流电的转换的呢?又如何实现电压调节的呢？下面我们来一一揭晓。

交流发电机结构

电磁感应现象

电磁感应现象：闭合导体在磁场中运动并切割磁力线后，在导体内会有电流产生，如下图所示：

电磁感应现象

而汽车交流发电机正是利用了这个原理来实现发电的，只不过是靠电磁铁产生磁场。下面就来介绍具体的工作原理。

（1）转子产生磁场。

转子的总成作用是产生磁场，它由其两块爪极、磁场绕组、滑环及轴等组成。发动机工作时转子线圈中有电流通过，产生磁场，安装于转子轴上的两块爪极被磁化为 N 极和 S 极另一方面，给转子线圈通励磁电流形成电磁铁从而产生磁场，，同时发动机带动转子形成旋转磁场，从而可以切割定子线圈从而产生电动势，当然最开始需要蓄电池提供励磁电流，就是我们所说的他励，待发电机正常工作后，就转为自励，所以汽车发电机的励磁方式为先他励，后自励。

转子

（2）定子产生电动势。

定子又叫电枢，是用来产生交流电动势的，由铁芯和三相绕组组成。定子上绕有三相绕组，用多槽皮带将发动机曲轴动力传输到发电机皮带轮，转动电磁化的转子，在定子线圈中产生三相交流电。

定子

这样就发出电来了。简单来说就是：

（1）在发电机内部有一个由发动机带动转子（旋转磁场）

（2）磁场外有一个定子绕组, 绕组有3组线圈(3相绕组)，3相绕组彼此相隔120度

（3）当转子旋转时，旋转的磁场使固定的电枢绕组切割磁力线（或者说使电枢绕组中通过的磁通量发生变化）而产生电动势。

不过如何去调节输出电压的大小呢，如果没有调节，那么在猛踩油门的时候，转子将会快速旋转，根据物理定律，则产生的磁场强度也增强，从而导致发出的电压过大，可能烧坏用电器。所以需要一个电压调节器来调压。其调压原理为：交流发电机电压调节器的调压原理是当发电机转速升高时，调节器通过减小发电机励磁电流来减小磁通，使发电机的输出电压保持不变，当发电机的转速降低时，调节器通过改变发电机的励磁绕组线圈磁场强弱，使发电机的输出电压保持不变。

汽车发电机发电原理

那么有人要问了，汽车发出来的电不是交流电吗，但是汽车上用的可都是直流电啊，交流电是无法用于汽车上的用电器的，所以还需要一个装置进行交流电与直流电的转换，这个装置叫整流器，就是把交流电转变成直流电，其原理是利用二极管的单向导通性实现整流。比如6管交流发电机的整流器是由6只硅整流二极管组成三相全波桥式整流电路，如下图所示。