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整体交流发电机的工作原理

1.

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。

2.

励磁方式

除了永磁式交流发电机不需要励磁以外，其他形式的交流发电机都需

要励磁，因为它们的磁场都是电磁场，必须给励磁绕组通电才会有磁场产

生而发电，否则发电机将不能发电。将电流引入到励磁绕组使之产生磁场

称为励磁。交流发电机励磁方式有自励和他励两种。

（

1

）他励

在发电机转速较低时（发动机未达到怠速转速），自身不能发电，需

要蓄电池供给发电机励磁绕组电流，使励磁绕组产生磁场来发电。这种由

蓄电池供给磁场电流发电的方式称为他励发电。

(2)

自励

随着转速的提高（一般在发动机达到怠速时），发电机定子绕组的电

动势逐渐升高并能使整流器二极管导通，当发电机的输出电压大于蓄电池

电压时，发电机就能对外供电了。当发电机能对外供电时，就可以把自身

发的电供给励磁绕组，这种自身供给磁场电流发电的方式称为自励发电。

交流发电机励磁过程是先他励后自励。当发动机达到正常怠速转速时，发

电机的输出电压一般高出蓄电池电压

1

～

2V

以便对蓄电池充电，此时，由

发电机自励发电。不同汽车的励磁电路各不相同，但有一个共同特点是，

励磁电路都必须由点火开关控制。

本文到此讲解完毕了，希望对大家有帮助。