汽車發電機是汽車電源的主要部分，負責車輛運轉時對部件供電以及對蓄電池的充電。汽車用發電機可分為直流發電機和交流發電機，由于交流發電機在許多方面優于直流發電機，直流發電機已被淘汰，目前所有汽車均采用交流發電機。

汽車交流發電機的基本原理

汽車交流發電機同樣基于電磁感應原理。當磁通被在磁場里運動的導體切割時，便在導體中產生感應電動勢。若設法使磁通和導體產生相對的切割運動，在導體中便能產生電動勢。這種現象稱為“電磁感應”。發電機基本原理就是由電磁感應產生的電動勢，產生電能（電壓和電流）。雖然單個導體在磁場里運動能產生電動勢，但是非常小。如果把二個導體首尾連接起來，那么將產生二次電動勢，結果產生二倍電動勢。以線圈形式的導體在磁場中轉動時，將產生較大的電動勢，從而形成電壓和電流。發電機就是根據這個原理，在磁場中轉動線圈來產生電能，產生的電流為大小和方向都不斷變化的交流電流。

由于線圈發電越大，由于電流作用，線圈越易發熱。因此，線圈裝在發電機外層對冷卻有好處。所以所有交流發電的發電線圈（定子芯）都在外層，而旋轉磁鐵（轉子芯）都在線圈內。

汽車交流發電機的工作原理

1.交流電動勢的產生

交流發電機工作原理如圖1-15。

圖1-15 交流發電機的工作原理

交流發電機定子的三相繞組按一定的規律嵌套在發電機的定子槽內，彼此互差120°電角度。當轉子磁場繞組接通直流電源時，轉子的爪極被磁化為N極和S極。其磁力線由N極出發，穿過轉子與定子之間很小的氣隙進入定子鐵心，最后又通過氣隙回到S極。

圖1-16 三相橋式整流電路中的電壓、電流波形

a）三相橋式整流電路；b） 三相交流電動勢；c） 整流后交流發電機輸出波形

2.整流電路工作原理

將交流發電機產生的交流電轉變成直流電稱為整流。常見的整流電路有六管交流發電機的整流電路和九管交流發電機的整流電路。

1）六管交流發電機的整流電路

六管交流發電機的整流裝置實際是一個由6個硅整流二極管組成的三相橋式整流電路，見圖1-16a）。3個二極管VD2、VD4、VD6的負極分別與發電機三相繞組的始端相連，它們的正極連接在一起，組成共陽極組接法，3個二極管的導通原則是在某一瞬間負極電位最低的二極管導通。3個二極管VD1、VD3、VD5的正極分別與發電機三相繞組的始端相連，它們的負極連接在一起，組成共陰極組接法，3個二極管的導通原則是在某一瞬間正極電位最高的二極管優先導通。每個時刻有2個二極管同時導通，其中一個二極管在共陰極組，另一個在共陽極組，同時導通的兩個管子總是將發電機的電壓加在負荷兩端，如圖1-16c）所示。

當t＝0時，C相電位最高，而B相電位最低，所對應的二極管VD5、VD4均處于正向導通。由于二極管的內阻很小，所以此時發電機的輸出電壓等于B、C繞組之間的線電壓。

在t1-t2時間內，A相的電位最高，而B相電位最低，故對應VD1、VD4處于正向導通。同理，交流發動機的輸出電壓可視為A、B繞組之間的線電壓。

在t2-t3時間內，A相電位最高，而C相電位最低，故VD1、VD6處于正向導通。同理，交流發動機的輸出電壓可視為A、C繞組之間的線電壓。

以此類推，周而復始，在負載上便可獲得一個比較平穩的直流脈動電壓。

2）九管交流發電機的整流原理

九管交流發電機的特點是除了常用的6個整流二極管外，又增加了3個功率較小的二極管。3個功率較小的二極管用來供給交流發電機磁場電流，故又稱之為磁場二極管。采用磁場二極管后，輸出端連接充電指示燈，即可指示發電機工作情況的好壞。九管交流發電機充電系統的電路如圖1-17所示。

圖1-17 九管交流發電機充電系統電路圖

3.交流發電機勵磁方式

汽車用交流發電機的勵磁方法是由他勵方式到自勵發電的一個過程。由于汽車用交流發電機轉子的剩磁較弱，不能利用磁極的剩磁自勵發電，所以需要外接直流電源。交流發電機只有在較高轉速時，才能自勵發電。交流發電機在低速運轉時，采用他勵方式。

三、國產交流發電機的型號

根據中華人民共和國行業標準QC／T 73－93《汽車電氣設備產品型號編制方法》的規定，汽車交流發電機的型號表示方法如下：

第1部分為產品代號。交流發電機的產品代號有JF、JFZ、JFB、JFW四種，分別表示交流發電機、整體式交流發電機、帶泵交流發電機和無刷交流發電機。

第2部分為電壓等級代號。用1位阿拉伯數字表示，1-12 V；2-24V；6-6 V。

第3部分為電流等級代號。用1位或2位阿拉伯數字表示，其含義見表1-3。

第4部分為設計序號。用1或2位阿拉伯數字表示，按產品的先后順序，用阿拉伯數字表示。

第5部分為變型代號。交流發電機以調整臂的位置作為變型代號。從驅動端看，在中間不加標記，Y-右邊；Z-左邊。

例如：桑塔納、奧迪100型轎車所使用的JFZ1610Y型交流發電機，其含義是電壓等級為12 V、輸出電流大于60~90 A、第 10次設計、調整臂位于右邊的整體式交流發電機。