汽车交流发电机的工作原理( 二 )

交流发电机输出电压的平均值为
Ｕａｖ＝２．３４Ｕ Φ
式中，
Ｕａｖ——— 输出直流电压平均值（单位：Ｖ）；
Ｕ Φ ——— 发电机相电压有效值（单位：Ｖ）。

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常用的６个二极管外，又增加了３个功率较小的二极管，专门用来供给磁场电流，又称为磁场二极管。采用磁场
二极管后，可以省去继电器，利用充电指示灯即可指示发电机工作情况的好坏。
九管交流发电机充电系统的线路图见图２．９。
发电机工作时，定子三相绕组产生的三相交流电动势，经ＶＤ１～ＶＤ６６个二极管组成的三相桥式整流电路整流后，输出直流电压ＵＢ向蓄电池充电和向用电设备供电。
发电机的磁场电流由３个磁场二极管ＶＤ７、ＶＤ８、ＶＤ９和３个共阳极组二极管ＶＤ２、ＶＤ４、ＶＤ６组成的三相桥式整流电路整流后的直流电压供给。发电机工作时，充电指示灯由蓄电池端电压与磁场二极管输出端Ｌ的电压ＵＬ的差值控制。
随着发电机转速升高，ＵＬ增高，指示灯亮度减弱。
当发电机电压达到蓄电池充电电压时，发电机始自励，此时指示灯因两端的电位相等而熄灭，表示发电机已经正常工作。当发电机转速降低或发电机有故障时，ＵＬ降低，指示灯发亮。这样利用充电指示灯不仅可以在停车后发亮提醒驾驶员及时关断电源开关，还可以指示发电机的工作情况，同时还省去了结构复杂的继电器。

３．八管交流发电机的工作原理
有的交流发电机除具有组成三相桥式整流电路的６个二极管外，还具有２个中性点二极管，其接线柱的记号为“Ｎ ” 。中性点对发电机外壳（即搭铁）之间的电压ＵＮ是通过３个负极管三相半波整流得到的直流电压，所以ＵＮ＝（１／２）Ｕ。中性点电压一般用来控制各种继电器如磁场继
电器、充电指示灯继电器等。有的交流发电机还利用中性点的输出提高发电机的输出功率，见图２．１０。
发电机高速时，当中性点电压的瞬时值高于输出电压（平均电压１４Ｖ）时，从中性点输出的电流见图２．１０（ａ），其输出电路为：定子绕组→ 中性点二极管ＶＤ７ → 负载（包括蓄电池）→ 负极管→ 定子绕组。
当中性点电压瞬时值低于搭铁电位时，流过中性点二极管ＶＤ８的电流见图２．１０（ｂ），其输出电路为：定子绕组→ 正极管→ Ｂ接线柱→ 负载（包括蓄电池）→ 中性点二极管ＶＤ８ →定子绕组。
实验证明，加装中性点二极管后，在发电机转速超过２０００ｒ／ｍｉｎ时，其输出功率可提高１１％～１５％。当交流发电机输出电流时，中性点的电压含有交流成分，即中性点三次谐波电压，且幅值随发电机的转速而变化，见图２．１１。

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总成由６只整流二极管、３只磁场二极管和２只中性点二极管组成，见图２．１２。桑塔纳、奥迪１００、丰田皇冠汽车等均装有此类交流整流发电机。十一管交流发电机兼有八管与九管交流发动机的特点和作用。
励磁方式汽车用交流发电机的励磁方法与一般工业用交流发电机不同。
【汽车交流发电机的工作原理】 在无外接直流电源的情况下，也可利用磁极的剩磁自励发电，但由于交流发电机转子的剩磁较弱，发电机只有在较高转速时，才能自励发电，因而不能满足汽车用电的要求。为了使交流发电机在低速运转时的输出电压满足汽车上用电的要求，在发电机开始发电时，采用他励方式，即由蓄电池提供励磁电流，增强磁场，使电压随发电机转速很快上升。