（1）发电原理
发电机定子的三相绕组按一定规律分布在发电机的定子槽中，内部有一个转子，转子上安装着爪极和励磁绕组。
如图3-11所示，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。
图3-10 交流发电机电刷组件
图3-11 交流发电机发电原理示意图
1—定子铁心 2—定子绕组 3—转子 4—励磁绕组 5—整流二极管 6—电刷
（2）整流原理
交流发电机定子的三相绕组中，感应产生的是交流电，是通过6个二极管组成的三相桥式整流电路整流为直流电的，整流电路如图3-12a所示。
二极管具有单向导通性，当给二极管加上正向电压时二极管导通，当给二极管加上反向电压时二极管截止。将定子的三相绕组和6个整流二极管按图3-12b的电路连接，发电机的输出端B、E上就输出一个脉动直流电压，如图3-12c所示，这就是发电机的整流原理。
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图3-12 交流发电机整流原理
三相桥式整流电路中二极管依次循环导通，当3个正二极管负极端连接在一起时，正极端电位最高者导通；当3个负二极管正极端连接在一起时，负极端电位最低者导通。这使得负载两端得到一个比较平稳的脉动直流电压。
（3）交流发电机的励磁
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他励和自励两种。
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。交流发电机的励磁控制形式如图3-13所示。
图3-13 交流发电机的励磁控制形式
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