汽車交流發(fā)電機的工作原理電路圖

當t = 0時，C相的電位最高，B相的電位最低，對應的二極管V D 5和V D 4正向導通。電流從C繞組開始，經(jīng)過V D 5 →負載R L→vd4→B繞組形成回路。由于二極管的內(nèi)阻很小，此時發(fā)電機的輸出電壓可以看作是B、C繞組之間的線電壓。

在T 1到T 2期間，A相的電位最高，B相的電位最低，因此相應的V D 1和VD 4處于正向導通狀態(tài)。同樣，交叉流動

發(fā)電機的輸出電壓可視為A、b繞組間的線電壓，在t 2 ~ t 3期間，A相電位最高，C相電位最高。

低電平，因此v1和v d 6正向導通。同樣，交流發(fā)電機的輸出電壓也可以看作是A、C繞組之間的線電壓。

通過類比，可以在負載上獲得相對穩(wěn)定的DC紋波電壓。交流發(fā)電機的平均輸出電壓為UAV = 2.34Uφ。

u-平均輸出DC電壓；uφ-發(fā)電機相電壓有效值。

2.九管交流發(fā)電機的整流原理

九管交流發(fā)電機的特點是，除了六個常用的二極管(也稱為磁場二極管)之外，還增加了三個功率較小的二極管來提供磁場電流。磁場

二極管后可以省去繼電器，充電指示燈可以指示發(fā)電機的工作情況。九管交流發(fā)電機充電系統(tǒng)的電路圖如圖2.9所示。發(fā)電機工作時，定子三相繞組產(chǎn)生的三相交流電動勢經(jīng)由VD 1 ~ V D 6二極管組成的三相橋式整流電路整流后，輸出DC電壓U B，給電池充電，給用電設備供電。發(fā)電機的磁場電流由三相橋式整流電路的整流DC電壓提供，該三相橋式整流電路由三個磁場二極管Vd7、Vd8、Vd9和三個公共陽極組二極管Vd2、Vd4和Vd6組成。發(fā)電機工作時，充電指示燈由電池端電壓與磁場二極管輸出端L的電壓U L之差控制。隨著發(fā)電機轉速的增加，U L增加，指示燈亮度降低。當發(fā)電機的電壓達到蓄電池的充電電壓時，發(fā)電機開始自激。此時，由于兩端電位相等，指示燈熄滅，表明發(fā)電機一直正常工作。當發(fā)電機轉速降低或發(fā)電機出現(xiàn)故障時，U L降低，指示燈亮起。這樣，充電指示燈不僅可以在停車后通過開啟提醒駕駛員及時關閉電源開關，還可以指示發(fā)電機的工作情況，同時也省去了結構復雜的繼電器。

3.八管交流發(fā)電機的工作原理

有些交流發(fā)電機除了組成三相橋式整流電路的六個二極管外，還有兩個中性點二極管，它們的端子標有“N”。中性點發(fā)電機外殼之間的電壓u n是三個負極管三相半波整流得到的DC電壓，因此u n = u中性點電壓一般用于控制磁場繼電器等各種繼電器。

電器、充電指示燈繼電器等。一些交流發(fā)電機還利用中性點的輸出來提高發(fā)電機的輸出功率，如圖2.10所示。發(fā)電機高速時，當中性點電壓瞬時值高于輸出電壓時，中性點輸出的電流如圖2.10所示，其輸出電路為:定子繞組→中性點二極管Vd7 →負載→負極管→定子繞組。當中性點瞬時電壓低于跳閘電位時，流經(jīng)中性點二極管Vd8的電流如圖2.10所示，其輸出電路為:定子繞組→陽極管→B端→負載→中性點二極管Vd8 →定子繞組。實驗表明，安裝中性點二極管后，當發(fā)電機轉速超過2 000 r/min時，發(fā)電機輸出功率可提高11% ~ 15%。交流發(fā)電機輸出電流時，中性點電壓含有交流分量，即中性點三次諧波電壓，其幅值隨發(fā)電機轉速變化，如圖2.11所示。

4.十一管交流發(fā)電機的工作原理

十一管交流發(fā)電機的整流器組件由六個整流二極管、三個磁場二極管和兩個中性點二極管組成，如圖2.12所示。桑塔納（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）、奧迪100、豐田皇冠（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）汽車等。都配備了這樣的交流整流發(fā)電機。十一管交流發(fā)電機具有八管和九管交流發(fā)動機的特點和功能。勵磁方式汽車交流發(fā)電機的勵磁方式不同于一般的工業(yè)交流發(fā)電機。在沒有外接DC電源的情況下，磁極的剩磁也可以自激發(fā)電。但由于交流發(fā)電機轉子剩磁較弱，發(fā)電機只能高速自激發(fā)電，不能滿足汽車用電要求。為了使交流發(fā)電機的輸出電壓滿足汽車低速行駛時的功耗要求，在發(fā)電機開始發(fā)電時，采用單獨勵磁的方式，即電池提供勵磁電流增強磁場，使電壓隨發(fā)電機轉速快速上升。這是交流發(fā)電機低速充電性能好的主要原因。當發(fā)電機輸出電壓高于電池電壓，發(fā)電機一般轉速達到1 000 r/min左右時，勵磁電流由發(fā)電機自身提供，稱為自勵磁。可以看出，在輸出電壓建立前后，汽車交流發(fā)電機采用兩種不同的勵磁方式:分別勵磁和自勵磁。