1. 交流发电机的结构
汽车用硅整流交流发电机由三相同步发电机和硅二极管整流器两大部分组成。其工作过程是：交流发电机定子绕组中感应出交变电动势，再经硅二极管整流器整流，输出直流电。
普通交流发电机一般由转子、定子、整流器、前后端盖、风扇、带轮等组成。如图3.22所示为JF132 型6 管普通交流发电机解体图。
图3.22 交流发电机解体图
1—后端盖；2—电刷架；3—电刷；4—电刷弹簧压盖；5—硅二极管；6—散热板；7—转子；8—定子总成；9—前端盖；10—风扇；11—皮带轮
1）转 子
转子的功用是产生旋转磁场。转子由爪极、磁轭、磁场绕组、集电环、转子轴组成，如图3.23 所示。
图3.23 发电机转子的结构
1—集电环；2—转子轴；3—爪极；4—转子铁心；5—磁场组
2）定 子
定子的功用是产生交流电，其结构如图3.24 所示，由定子铁心和定子绕组两部分组成。
图3.24 发电机定子的结构
1—定子铁心；2、3、4、5—定子绕组引线端
3）整流器
整流器的功用是将三相绕组产生的交流电变为直流电，其整流二极管的特点是工作电流大、反向电压高。如图3.26 所示，整流器由正、负整流板组成。
图3.25 交流发电机整流器总成
1—负整流板；2—正整流板；3—散热片；4—连接螺栓；5—正极管；6—负极管；7—安装孔；8—绝缘垫；9—电枢接柱安装孔
4）端盖及电刷组件
端盖一般分两部分（前端盖和后端盖），起支撑转子、定子、整流器和电刷组件的作用。端盖一般用铝合金铸造，一是可有效地防止漏磁，二是铝合金散热性能好。后端盖上装有电刷组件。
电刷组件由电刷、电刷架和电刷弹簧组成，如图3.26 所示。
电刷的作用是将电源通过集电环引入励磁绕组。两个电刷分别装在电刷架的孔内，借助弹簧压力与集电环保持接触。电刷一般与调节器装为一体。电刷和集电环的接触应良好，否则会因为磁场电流过小，导致发电机发电不足。
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图3.26 交流发电机电刷组件
2. 交流发电机的工作原理
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3.27 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3.27 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 只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3.28（a）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 只整流二极管按图3.28（b）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3.28（c）所示，这就是发电机的整流原理。
图3.28 交流发电机整流原理
三相桥式整流电路中二极管的依次循环导通，当3 只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 只负二极管正极端连接在一起时，负极端电位最低者导通。使得负载RL 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UB 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1～2 V 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。交流发电机的励磁电路如图3.39 所示。
图3.39 励磁控制形式
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