对于电磁铁,流经线圈导线中的电流大小、磁力线或转子的绕组,决定着转子的磁场强度。零电流产生零电压,中等电流产生中等电压,最大电流产生最大电压输出,或获得最大磁场强度。
在任何时刻,最大磁场强度都可以产生高于电气系统所需的感应电压。调节电压的调压器通过接通或断开磁场电流,将电压限制在规定的数值内。在发电机中调压器是内置式的。这样就使发电机这一单一的部件既可以产生电能又可以进行调节,因此发电机被看作为一个充电系统。
发电机在低速时,可以提供足够的电压,例如在发动机怠速时。但是,当汽车发动机高转速运行时,发电机的最大输出要受到限制。与发电机一体的调压器,其作用就是限制电压输出。
限制电压对于许多车辆电子部件十分重要,这是因为无限制的电压输出会损坏或缩短蓄电池、灯泡、外部线束、电子模块及其它电子或电气部件的寿命。
调压器以每秒四百次的固定频率切换磁场电压。通过改变开关磁场电流的时间,电压得以控制。因此,在低速时,磁场可能90%的时间接通,10%的时间关闭。这形成相对较高的平均磁场电流,平均电流与发电机转速结合,可以得到所需电压。
随着发电机转速升高,产生所需电压的磁场电流减小。这可以通过改变工作循环以减小平均磁场电流。例如:发动机转速高时,调压器可能10%的时间接通,90%的时间关闭。当运行条件变化时,工作循环也将改变以提供系统电压的所需要的准确磁场电流。
再具体来看下转子和定子:
#转子(组成:两个带有交错爪臂的极件、转子绕组芯、转子轴与芯、两个铜滑环、电刷)
用作N极和S极的带有交错爪臂的两个铁件,爪臂安装在励磁绕组、芯及轴的外部,励磁绕组及极件安装在转子轴上。
#定子(组成:铁芯和三相绕组)
每一绕组具有几个分离的线圈,这些线圈安置在铁支架中,这样在相同时刻,绕组中每一线圈上的磁极相同。由于绕组之间是串联的,所有绕组中感应出的电压相加产生所需的输出电压。
转子在定子支架中自由旋转。转子旋转时,其极件上的爪臂的位置使得在N极与S极之间变化的磁场做穿过定子导体的运动。由于通过定子线圈的是变化的磁极,所以定子中每一相中的感应电压为交流(AC)电压。
发电机中定子采用三角形连接或星形(Y)连接。三角形的名字来自于定子中三相所形成的三角形。