汽车交流发电机工作原理线路图
发电机是将机械能转化为电能的装置，其作用是对汽车用电设备供电，并对蓄电池充电。交流发电机是由三相同步交流发电机〔包括带轮、散热风扇、前轴承端盖、定子、转子、集电环、电刷及电刷支架、后轴承端盖等）和硅整流器（包括元件板、硅二极管等）两大部分组成。交流发电机的工作原理是：转子绕组与蓄电池接通后，便产生磁场。由于定子绕组是固定的，当发动机驱动发电机转子旋转时，转子的磁力线与定子三相绕组产生相对的切割运动，于是在定子绕组中便感应出三相交变电动势，产生交流电。此交流电经三相桥式全波整流电路整流后向外输出直流电。汽车交流发电机线路图：
汽车交流发电机的工作原理电路图
当t = 0时，C相的电位最高，B相的电位最低，对应的二极管V D 5和V D 4正向导通。电流从C绕组开始，经过V D 5 →负载R L→vd4→B绕组形成回路。由于二极管的内阻很小，此时发电机的输出电压可以看作是B、C绕组之间的线电压。
在T 1到T 2期间，A相的电位最高，B相的电位最低，因此相应的V D 1和VD 4处于正向导通状态。同样，交叉流动
发电机的输出电压可视为A、b绕组间的线电压，在t 2 ~ t 3期间，A相电位最高，C相电位最高。
低电平，因此v1和v d 6正向导通。同样，交流发电机的输出电压也可以看作是A、C绕组之间的线电压。
通过类比，可以在负载上获得相对稳定的DC纹波电压。交流发电机的平均输出电压为UAV = 2.34Uφ。
u-平均输出DC电压；uφ-发电机相电压有效值。
2.九管交流发电机的整流原理
九管交流发电机的特点是，除了六个常用的二极管(也称为磁场二极管)之外，还增加了三个功率较小的二极管来提供磁场电流。磁场
二极管后可以省去继电器，充电指示灯可以指示发电机的工作情况。九管交流发电机充电系统的电路图如图2.9所示。发电机工作时，定子三相绕组产生的三相交流电动势经由VD 1 ~ V D 6二极管组成的三相桥式整流电路整流后，输出DC电压U B，给电池充电，给用电设备供电。发电机的磁场电流由三相桥式整流电路的整流DC电压提供，该三相桥式整流电路由三个磁场二极管Vd7、Vd8、Vd9和三个公共阳极组二极管Vd2、Vd4和Vd6组成。发电机工作时，充电指示灯由电池端电压与磁场二极管输出端L的电压U L之差控制。随着发电机转速的增加，U L增加，指示灯亮度降低。当发电机的电压达到蓄电池的充电电压时，发电机开始自激。此时，由于两端电位相等，指示灯熄灭，表明发电机一直正常工作。当发电机转速降低或发电机出现故障时，U L降低，指示灯亮起。这样，充电指示灯不仅可以在停车后通过开启提醒驾驶员及时关闭电源开关，还可以指示发电机的工作情况，同时也省去了结构复杂的继电器。
3.八管交流发电机的工作原理
有些交流发电机除了组成三相桥式整流电路的六个二极管外，还有两个中性点二极管，它们的端子标有“N”。中性点发电机外壳之间的电压u n是三个负极管三相半波整流得到的DC电压，因此u n = u中性点电压一般用于控制磁场继电器等各种继电器。
电器、充电指示灯继电器等。一些交流发电机还利用中性点的输出来提高发电机的输出功率，如图2.10所示。发电机高速时，当中性点电压瞬时值高于输出电压时，中性点输出的电流如图2.10所示，其输出电路为:定子绕组→中性点二极管Vd7 →负载→负极管→定子绕组。当中性点瞬时电压低于跳闸电位时，流经中性点二极管Vd8的电流如图2.10所示，其输出电路为:定子绕组→阳极管→B端→负载→中性点二极管Vd8 →定子绕组。实验表明，安装中性点二极管后，当发电机转速超过2 000 r/min时，发电机输出功率可提高11% ~ 15%。交流发电机输出电流时，中性点电压含有交流分量，即中性点三次谐波电压，其幅值随发电机转速变化，如图2.11所示。
4.十一管交流发电机的工作原理
十一管交流发电机的整流器组件由六个整流二极管、三个磁场二极管和两个中性点二极管组成，如图2.12所示。 桑塔纳 、 奥迪 100、 丰田 皇冠 （ 查成交价 | 车型详解 ）汽车等。都配备了这样的交流整流发电机。十一管交流发电机具有八管和九管交流发动机的特点和功能。励磁方式汽车交流发电机的励磁方式不同于一般的工业交流发电机。在没有外接DC电源的情况下，磁极的剩磁也可以自激发电。但由于交流发电机转子剩磁较弱，发电机只能高速自激发电，不能满足汽车用电要求。为了使交流发电机的输出电压满足汽车低速行驶时的功耗要求，在发电机开始发电时，采用单独励磁的方式，即电池提供励磁电流增强磁场，使电压随发电机转速快速上升。这是交流发电机低速充电性能好的主要原因。当发电机输出电压高于电池电压，发电机一般转速达到1 000 r/min左右时，励磁电流由发电机自身提供，称为自励磁。可以看出，在输出电压建立前后，汽车交流发电机采用两种不同的励磁方式:分别励磁和自励磁。
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