第三节
发电机与调节器

一、发电机的发电原理

现代汽车普遍采用硅二极管整流的交流发电机（也称为硅整流发电机），交流发电机的基本组成部件是转子（磁极）、定子（电枢）和整流器，其组成与工作原理如图1-22所示。

1.发电原理

发电机在发动机的驱动下运转，通过电刷、集电环使转子中的励磁绕组连通电源，励磁绕组通入电流后产生一个旋转磁场；绕制在定子铁心中的三个定子绕组在旋转磁场的作用下，各自切割磁力线而产生交流感应电动势。由于电枢中的三相绕组按一定的规律均匀分布在定子槽中，使各个定子绕组产生的感应电动势彼此相差120°电角度。磁极铁心为鹰爪形，这种特殊形状的设计可使磁极磁场近似于正弦规律分布，因而三相电枢绕组产生的感应电动势按正弦规律变化。三相定子绕组感应电动势可表示为

式中 ω ——电角速度（s ^-1 ）；

E _ϕ ——每相绕组电动势的有效值（V）。

式中 f ——交流电动势的频率（Hz）；

p ——磁极对数；

n ——发电机的转速（r/min）；

K ——绕组系数，采用整距集中绕组时， K =1；

N ——每相绕组匝数；

Ф _m ——每极磁通的幅值（Wb）。

2.整流原理

交流发电机的基本整流电路由六只二极管组成，其整流电路的构成与整流器的整流原理如图1-23所示。

（1）整流二极管的导通方式

由于二极管的单向导电性，在每一个瞬间，负极接在一起的三只二极管（VD ₁ 、VD ₃ 、VD ₅ ），只有正极电位最高（所连接的定子绕组电动势最高）的那个二极管导通，另外两个二极管已成反向电压而不导通；在每一个瞬间，正极接在一起的三只二极管（VD ₂ 、VD ₄ 、VD ₆ ），只有负极电位最低（所连接的定子绕组电动势最低）的那只二极管导通，另两只二极管也已成反向电压而不导通。

（2）二极管整流原理

每一个瞬间，三相绕组产生的三相电动势总有一相为最高，另一相为最低，上下各有一只二极管导通，这使得发电机的端电压总是两相定子绕组电动势之和，并总是上正下负，这样就将定子绕组所产生的交流电（图1-23b）整流成了如图1-23c所示的直流电。

（3）发电机的端电压

从三相整流电路二极管导通情况可知，在任一瞬时，负载上的电压均为某两相电动势之和（三相交流电的线电压），交流发电机输出电压的平均值为

U =1.35 U _L =2.34 U _ϕ （星形连接）

U =1.35 U _ϕ （三角形连接）

式中 U _L ——三相绕组的线电压有效值；

U _ϕ ——三相绕组的相电压有效值，相电压即为三相绕组各单相电压，即各相线与中点之间的电压。

（4）发电机的中点电压

一些发电机设有中点接线柱（“N”接线柱），用于控制磁场继电器、充电指示灯继电器等。“N”接线柱连接三相绕组的中性点（图1-24），其对地电压称为发电机的中点电压，从“N”接线柱输出的电压是由VD ₂ 、VD ₄ 、VD ₆ 组成的半波整流得到，数值是发电机端电压的一半。

3.励磁方式

发电机与蓄电池并联相接，发电机的磁场绕组通过调节器与发电机电枢接线柱连接（图1-25）。在发电机未工作或其电压还低于蓄电池电压时，调节器B、F接线柱处于通路状态，由蓄电池提供励磁电流（他励）。在发电机建立电压之前，发电机磁场绕组就有稳定的励磁电流，磁极的磁场较强，可迅速建立电压。当发电机的电压高于蓄电池电压时，由发电机电枢向磁场绕组提供励磁电流（自励）。这时，调节器根据发电机电压的波动自动调节励磁电流，使发电机电压保持稳定。

二、发电机的结构与类型

1.交流发电机的基本组成

硅二极管整流发电机由三大基本组成部件（转子、定子、整流器）加一些附件构成，典型的JF132型交流发电机的组成部件及结构如图1-26、图1-27所示。

（1）转子总成

交流发电机的转子是发电机的磁极，转子总成如图1-28所示。

绕有磁场绕组的磁轭和两端的爪极（爪形铁心）通过花键与转子轴连接，磁场绕组的两端线分别焊接于两个集电环上。当通过电刷和集电环将直流电引入磁场绕组时，磁场绕组产生磁场而将两端的爪极磁化成N和S极，从而形成4～8对磁极。当转子旋转时，就形成了一个旋转的磁场。

（2）定子总成

交流发电机的定子是发电机的电枢，定子总成如图1-29所示。

定子总成由定子铁心和对称布置的三相电枢绕组组成。定子铁心由内圆带槽的环状硅钢片叠成，各硅钢片之间互相绝缘。电枢三相绕组的连接方式有星形连接和三角形连接两种，星形连接方式较为普遍。定子绕组在旋转磁场中产生三相交流感应电动势。

（3）整流器

整流器的作用是将电枢绕组产生的三相交流电转变为直流电输出。整流器6只硅二极管的安装与连接方式如图1-30所示。

二极管的引线为二极管的一极，其壳体部分为二极管的另一极。三只壳体为正极的硅二极管压装在负整流板（与外壳相连接的散热板）上，这三只二极管的引线为二极管的负极，称为负极管；三只壳体为负极的硅二极管压装在正整流板（与外壳绝缘的散热板）上，这三只硅二极管的引线端为二极管的正极，称为正极管。三只正极管和三只负极管的引线端通过三个与发电机壳体绝缘的接线柱一一对应连接，并分别连接三相绕组的A、B、C端，就组成了三相桥式全波整流电路（图1-23）。

固定在绝缘散热板上的螺栓伸出发电机壳体外部，作为发电机的输出接线柱，该接线柱为发电机的正极，该接线柱（也称为电枢接线柱）的标记为“B”“+”或“电枢”等。

后端盖较厚的交流发电机，通常是将三只负极管直接压装在后端盖上。

发电机整流器实例如图1-31所示。

2.交流发电机的类型

有刷交流发电机也有多种结构形式，现通过不同的分类方法予以归类。

（1）按定子绕组的结构形式分类

发电机定子三相绕组的连接方式有三角形接法和星形接法两种形式，如图1-32所示。车用发电机定子绕组采用星形连接的居多。

（2）按转子绕组搭铁的形式分类

发电机磁场绕组搭铁的形式有内搭铁式和外搭铁式两种，如图1-33所示。内搭铁式发电机其磁场绕组通过内部的搭铁电刷架直接搭铁（图1-33a），外搭铁发电机的磁场绕组则是通过其磁场接线柱（F-）连接调节器，再通过搭铁线路搭铁（图1-33b）。因此，外搭铁式发电机要比内搭铁式发电机多一个磁场接线柱（有两个磁场接线柱）。

（3）按整流二极管的数量分类

发电机的整流器二极管有6管、8管、9管、11管等多种形式，如图1-34所示。

1）基本型：由6只二极管组成整流器的发电机为基本型；9管整流器是在6管整流器的基础上又增加了VD ₇ 、VD ₈ 、VD ₉ 三只二极管，这三只二极管与VD ₂ 、VD ₄ 、VD ₆ 组成三相桥式整流电路，通过“D”端子输出，用于向发电机的磁场绕组提供励磁电流和控制充电指示灯。

2）高效型：8管和11管整流器则是在6管整流器或9管整流器的基础上增设了两只连接定子绕组中性点的二极管VD _a 和VD _b ，以使中性点瞬间电压高于发电机输出电压时，也可向外输出电流，从而提高了发电机的输出功率。

3）双整流型：除了上述4种形式的发电机外，现在又出现了12管整流的交流发电机，被称为双整流型交流发电机。这是一种新型交流发电机，其电路原理如图1-35所示。

双整流发电机是在普通交流发电机三相定子绕组的基础上，增加绕组匝数并从中间引出接线端子，还增设了一套三相桥式整流器。低速时，由原三相绕组与增加的绕组串联输出，而在较高转速时，仅由原三相绕组输出。工作中高低速供电电路的转换是自动完成的，其转换原理如下：

在低速范围内，发电机电枢的三相绕组成串联输出（由图1-35右边的整流电路整流输出 U ₂ ），这就提高了发电机的输出电压，使发电机低速充电性能大大提高。在高速范围内，随着发电机转速的提高，串接的三相绕组的感抗增大，内压降增大，再加上电枢反应加强，使输出电压下降。这时原三相绕组A、B、C因内压降较小，产生的感应电流相对较大，从而确保高速下的功率输出（由图1-35左边的整流电路整流输出 U ₁ ）。

相比于普通的交流发电机，双整流型交流发电机的最低充电转速可降低200～300r/min，同时，又保证了高速时的大电流输出，提高了发电机的有效功率。双整流型交流发电机只是在定子槽中增加了绕组匝数，并增加了六只整流二极管，因而结构并不复杂。

（4）按电压调节器的安装位置分类

交流发电机有普通式和整体式两大类。普通式交流发电机其调节器在发电机的外部，发电机与调节器之间的电路是通过磁场接线柱“F”和搭铁接线柱“-”用导线连接起来的；整体式发电机则是将调节器直接安装在发电机的内部，在内部实现调节器与发电机之间的电路连接。

3.交流发电机的型号

根据QC/T 73—1993《汽车电气设备产品型号编制方法》的规定，汽车交流发电机的型号由五部分组成：

1）第一部分为产品代号，由字母表示，如JF、JFZ、JFB、JFW分别表示普通交流发电机、整体式交流发电机、带泵交流发电机和无刷交流发电机。

2）第二部分为电压等级代号，用一位阿拉伯数字表示：1—12V、2—24V、6—6V。

3）第三部分为电流等级代号，用一位阿拉伯数字表示，各代号表示的电流等级见表1-4。

4）第四部分为设计序号，用一位阿拉伯数字表示产品的顺序。

5）第五部分为变形代号，用字母表示，交流发电机是以调整臂的位置作为变形代号。从驱动端看，Y—右边、Z—左边，无字母则表示在中间位置。

三、发电机的工作特性

汽车用交流发电机工作时的转速变化范围大，其输出电流不稳定。了解交流发电机的相关工作特性，有助于正确地使用与维护发电机。

1.空载特性

交流发电机的空载特性是指发电机不对外输出电流（ I _L =0）时，发电机端电压与发电机转速之间的关系，即 U = f （ n ）曲线，如图1-36所示。

从发电机空载特性曲线的上升速率和达到蓄电池电压的转速高低，可判断发电机的性能是否良好。

2.外特性

外特性是指发电机转速一定时，发电机端电压与输出电流之间的关系，即 U = f （ I ）曲线，如图1-37所示。

交流发电机的端电压与电动势及输出电流的关系为

U = E-R _Z I

式中 E ——交流发电机等效电动势；

R _Z ——发电机等效内阻，包括发电机电枢绕组的阻抗和整流二极管的正向导通电阻；

I ——发电机的输出电流。

发电机在某一稳定的转速下的 R _Z 为一定值，如果 E 是稳定的，则发电机的端电压 U 将随输出电流增大而呈直线下降。但实际上当发电机有输出电流后，其 E 也会下降Δ E ，Δ E 随其输出电流 I 的增大而增大。造成发电机电动势 E 下降的原因如下：

1）发电机的电枢反应削弱了磁极磁场。当发电机有输出电流时，电枢电流产生的磁场会削弱和扭斜磁极磁场，从而引起电枢绕组电动势下降。随着发电机输出电流的增大，电枢反应的影响也随之增大，发电机电动势下降也越多。

2）励磁电流减小使磁极磁场减弱。发电机端电压下降后，发电机的励磁电流就会相应减小，磁极产生的磁场减弱。发电机输出电流越大，其端电压越低，磁极磁场就越弱，发电机电动势的下降也就越多。当发电机的端电压下降至临界点后，继续增大发电机负载（减小负载电阻），由于此时励磁电流对磁极磁场的影响较大（已远离磁极饱和区），使得 E （ U ）下降比负载电阻的减小更快，因此发电机输出电流 I 随负载电阻的减小不升反降。

从交流发电机的外特性可知，随着发电机输出电流的增加，其端电压下降较快。因此，在发电机高速运转时，如果突然失去负载（车载电气设备突然断开），则会使发电机的电压突然升高而对汽车上的电子元器件造成损害。

3.输出特性

输出特性是指保持发电机的端电压不变（ U = U _e ）时，发电机的输出电流与发电机转速之间的关系，即 I=f （ n ）曲线，如图1-38所示。

发电机的空载转速 n ₁ 是指 I= 0、 U = U _e （额定电压）时的发电机转速；发电机的满载转速 n ₂ 是指 U = U _e 、 I=I _e （额定电流）时的发电机转速。

从交流发电机的输出特性可知，当发电机转速达一定值后，发电机的输出电流就不再随转速的增加而上升（具有自动限流作用），其原因有两个方面：一是发电机电枢绕组的感抗作用，当发电机的转速很高时，电动势的交变频率很高，电枢绕组的感抗作用大，增大了发电机的内压降；二是交流发电机电枢反应的影响较大，当发电机的输出电流增大时，电枢反应的增大使得发电机的电动势下降。

交流发电机的这种自动限流作用使得其具有自我保护能力，因此，交流发电机无需像汽车上曾经使用过的直流发电机那样，为避免输出电流过大而被烧坏，必须配用一个限流器来限制发电机的最大输出电流。

四、调节器的作用与基本调节原理

1.调节器的作用与工作方式

（1）交流发电机调节器的作用

从发电机各电枢绕组电动势与发电机的转速和磁极的磁通关系可推出

E = C _e ϕn

式中 E ——交流发电机的等效电动势；

C _e ——交流发电机的结构常数；

ϕ ——交流发电机磁极磁通；

n ——交流发电机的转速。

忽略发电机内阻电压降，就有

U ≈ E = C _e ϕn

从上式可知，发电机的输出电压与其转速成正比，而交流发电机由发动机通过带传动驱动，汽车运行时发动机转速的变化范围很大，因而发电机工作时其转速很不稳定且变化很大。可见，如果不对发电机加以调节，其端电压将随发动机转速的变化而变化，这与汽车用电设备需要稳定的电源电压不相适应。因此，发电机必须要配备一个自动的电压调节装置，使发电机的电压保持稳定。

（2）调节器的工作方式

发电机配备的调节器串联在发电机磁场绕组电路中，根据发电机电压的高低动作。发电机调节器的工作方式如图1-39所示。

在发电机电压低时，调节器的B、F端子通路，流经磁场绕组的励磁电流较大；当发电机的电压达到设定的上限 U ₂ 时，调节器使磁场绕组的励磁电流下降或断流（B、F端子之间电阻增大或断路），使发电机磁极磁通量迅速减弱或消失，以使发电机的电压下降；当发电机的电压降至设定的下限 U ₁ 时，调节器又使磁场绕组的励磁电流增大（B、F端子之间电阻减小或通路），磁极磁通量增大，发电机的电压又上升；当发电机的电压又上升至上限时则重复上述过程。

由图1-39b可知，调节器起作用时，发电机的电压始终在设定的范围内波动，使其平均电压稳定在设定的值。

（3）调节器的稳压原理

发电机转速不同时，磁场加强后发电机电压的上升速率和磁场减弱后发电机电压的下降速率也都不同，如图1-40所示。

由图1-40可知，发电机的转速升高时，发电机电压的上升速率增大，使发电机电压达到 U ₂ 的时间 t _b 缩短；发电机电压下降速率减小，使发电机电压降至 U ₁ 的时间 t _k 延长。于是，随着发电机转速的上升，调节器的动作使励磁电流大的相对时间减少，而使励磁电流小或无的相对时间增加，使得发电机的平均励磁电流随发电机转速的上升而减小，其磁极磁场减弱，从而使发电机的平均电压保持不变（图1-41）。

2.电子式调节器的工作原理

（1）电子式调节器的基本原理

电子式调节器利用晶体管的开关特性，通过其导通和截止的相对时间变化来调节发电机的励磁电流。电子式调节器的基本原理如图1-42所示。

1）电路特点。发电机电压通过R ₁ 、R ₂ 的分压作用，施加于稳压管VS，控制VS的导通和截止；小功率晶体管VT ₁ 起信号放大作用，其导通或截止受控于VS；大功率晶体管VT ₂ 串联于发电机磁场绕组电路中，通过其导通和截止控制磁极绕组的励磁电流的通断。

接通点火开关，蓄电池电压在R ₁ 上的分压低于稳压管VS的导通电压，VS不导通，VT ₁ 截止；VT ₁ 截止时其发射极与集电极之间有较高的电压，此电压加在VT ₂ 的发射极和基极之间，使VT ₂ 饱和导通，发电机的励磁回路处于通路状态。

2）电路原理。电子式调节器的电路工作原理如下：

发动机工作时，发电机正常发电，其电压达到设定的高限电压时，R ₁ 上的分压就会使VS导通，VT ₁ 同时饱和导通；VT ₁ 饱和导通后，使VT ₂ 的发射极和基极之间无正向导通电压而截止，发电机励磁回路断电；发电机在无励磁电流时其电压迅速下降，当电压降至设定的低限电压时，R ₁ 上的分压低于VS的导通电压，VS又截止，VT ₁ 也同时截止，VT ₁ 截止后又使VT ₂ 导通，发电机励磁回路又通路；随后发电机的电压又上升，达到高限电压时又使VT ₂ 截止，如此反复，使发电机的电压在高低限值之间波动，其平均电压稳定在设定值。

当发电机的转速升高时，由于发电机电压上升的速率增加，而下降的速率减小，故而调节器晶体管VT ₂ 导通的比率减小，使发电机的平均励磁电流减小，其电压保持稳定。

实际电子式调节器的电子元件和电路结构要比图1-42所示的电子式调节器的基本电路复杂，不同型号的电子式调节器其电路结构和元件组成也有所不同，但基本原理大致相同。

（2）电子式调节器的性能完善

基本电路不能满足调节器工作的需要，实际电子式调节器还设有其他的电子元件和电路，用以弥补基本电路的不足。实际电子式调节器电路如图1-43所示。

1）晶体管的开关频率过高（图1-44a），使晶体管处在截止与饱和导通之间的时间较长，晶体管集电极耗散功率（ P _C = I _C U _C ）过大，这使晶体管容易过热而烧坏。R ₂ 并联一个电容C ₁ ，利用电容的充、放电时间，使稳压管VD ₁ 的导通和截止变得迟缓，从而降低了晶体管的开关频率（图1-44b）；增加R ₄ C ₂ 正反馈电路，用以加速晶体管导通和截止的变化过程（图1-44c）。可见，加上电容C ₁ 和正反馈电路R ₄ C ₂ 后，减小了晶体管的功率消耗，使晶体管不易过热烧坏。

2）开关晶体管截止时，磁场绕组所产生的自感电动势容易损坏晶体管和稳压管等电子元件。为此，增加续流二极管VD ₄ ，当开关晶体管截止时，磁场绕组产生的自感电动势经VD ₄ 形成通路，加在电子电路上的电压就只有VD ₄ 的正向导通电压，从而保护了调节器中的电子元件。

3）汽车电源如果产生反向瞬变电压，就很容易造成调节器电子元件损坏。增加VD ₃ 后，反向瞬变电压通过VD ₃ 形成通路，输入的反向电压只是VD ₃ 的正向导通电压，从而防止了电源反向瞬变电压对调节器电子元件造成损害。

4）稳压管的导通电压会随着温度的上升而增高，导致发电机的调节电压随之增高。增加温度系数为负的VD ₂ 用作温度补偿，以使发电机的调节电压不随温度而变。

5）V ₁ 饱和导通，实际的导通电压不为0时，就有可能导致V ₂ 不能可靠截止，从而使电子调节器失效。为此，在V ₁ 集电极和V ₂ 基极之间增加VD ₅ ，由于VD ₅ 的分压作用，使得V ₁ 饱和导通时V ₂ 能可靠截止。

6）V ₃ 需要通过较大的励磁电流，因此，增加V ₂ 用于电流放大，以使V ₃ 能控制励磁电流。

五、电子调节器的构成与工作原理

1.晶体管电压调节器

所谓晶体管电压调节器是指由分立电子元件焊接于印刷电路板而制成的电子调节器，印刷电路板被固定在冲制的铁盒或铝盒内，有的在盒内还加注硅橡胶等，以利于元件的固定和晶体管的散热。晶体管调节器示例如下。

（1）JFT126、JFT246型晶体管调节器

JFT126、JFT246型晶体管调节器的电路板固定在钢板冲制的盒内，内部充满了107硅橡胶，如图1-45所示。

V ₃ 为低频大功率硅管，与V ₂ 组成复合管，其电路原理参见前面的有关叙述。JFT126、JFT246型及它们的一些变型晶体管调节器的电路结构相同，只是部分元件的参数有所不同，以适用于不同功率、不同型号的内搭铁式交流发电机。

（2）JFT106型晶体管调节器

JFT106型晶体管调节器电路板封装于铝合金壳体内，适用于外搭铁型交流发电机，如图1-46所示。

稳压管VD ₅ 不仅可通过其正向导通特性来吸收电源的反向瞬变电压，还可利用其稳压特性吸收由于负载电流突然减小、蓄电池连接突然断开等原因造成的正向瞬变过电压，以保护调节器的电子元件。电路中与R ₂ 并联的R ₃ 、与C ₁ 并联的C ₂ 用于对电阻、电容参数的设定和调整，其他元件的作用及电路原理如前面所述。

2.集成电路调节器与整体式发电机

现代汽车发电机调节器使用集成电路调节器的越来越多，集成电路调节器由具有电压调节功能的芯片所构成，其结构紧凑、电压调节精度高、故障率低。集成电路电压调节器如图1-47所示。

由于集成电路调节器的体积小，通常将集成电路调节器安装在发电机的内部，这种发电机也称为整体式发电机。

由于整体式发电机的调节器在其内部，故而在其外部没有了用于连接调节器的磁场接线柱和搭铁接线柱，通常只有连接蓄电池和用电设备的电枢接线柱和连接充电指示灯的接线柱。

六、其他类型的发电机简介

前面已经介绍了交流发电机的结构、工作原理及结构类型，了解了这种被广泛使用的交流发电机需要通过电刷与集电环将励磁电流导入旋转的磁场绕组中。在发电机工作过程中，如果电刷过度磨损、电刷在刷架中卡滞、电刷弹簧失效、集电环脏污，都会引起电刷与集电环接触不良而使其不能发电或发电不良。于是，无刷交流发电机应运而生，并在一些汽车上得到了应用。目前，在汽车上使用的无刷交流发电机有爪极式、励磁机式、感应子式、永磁式等不同类型。

1.爪极式无刷交流发电机

爪极式无刷交流发电机的磁场绕组通过一个磁轭托架固定在后端盖上，两个爪极只有一个直接固定在转子轴上，另一爪极通过非导磁连接环固定在前一爪极上，如图1-48所示。

转子转动时，固定在转子轴上的爪极带动另一爪极一起转动。当固定不动的磁场绕组通入直流电后，产生的磁场使爪极磁化，使一边的爪极为N极，另一边为S极，并经气隙和定子铁心形成闭合磁路。转子的转动使定子内形成交变的磁场，对称布置的三个电枢绕组便产生三相交流电动势，再经三相整流电路整流后输出直流电。

爪极式无刷交流发电机的主要缺点是磁轭托架与爪极和转子磁轭之间存在附加间隙，漏磁较多，因此要达到普通交流发电机同等输出功率，必须要增大磁场绕组的励磁能力。

2.励磁机式无刷交流发电机

励磁机式无刷交流发电机由无刷的普通交流发电机和励磁专用发电机所组成，如图1-49所示。励磁专用发电机（简称励磁机）的磁极为定子，电枢为转子。当发电机转动时，励磁机电枢转动，其三相绕组产生电动势，通过内部整流电路整流后，直接供给发电机转子内的磁场绕组励磁发电。

由于无附加气隙，励磁机式无刷交流发电机的输出功率较大，但缺点是结构较为复杂。

3.感应子式无刷交流发电机

感应子式无刷交流发电机的转子由齿轮状钢片叠成，磁场绕组和电枢绕组均安放在定子槽内，如图1-50所示。当定子槽内的磁场绕组通入直流电后，在定子铁心中产生固定的磁场。由于转子有突齿和凹槽，当转子转动时，转子与定子突齿之间的气隙就会不断变化，使定子内的磁场呈脉动变化，电枢绕组便产生交变的感应电动势。

感应子式无刷交流发电机的缺点是比功率较低。

4.永磁式无刷交流发电机

永磁式交流发电机的转子采用永久磁铁，常用的永磁材料有铁氧体、铬镍钴、稀土钴、钕铁硼等。采用钕铁硼永磁材料的永磁转子如图1-51所示。具有较高剩磁力和矫顽力的钕铁硼永磁体采用瓦片式结构，用环氧树脂粘在导磁轭上。

永磁式交流发电机的磁场强度是固定不变的，因此，不可能通过调节磁场绕组励磁电流的方法来稳定电压。永磁式交流发电机电压控制原理如图1-52所示。

三只负极管VD ₁ 、VD ₂ 、VD ₃ 与三只晶闸管VT ₁ 、VT ₂ 、VT ₃ 组成了三相半控桥式整流电路，而VD ₁ ～VD ₆ 组成的三相桥式整流电路则向晶闸管控制极提供触发电压。电压调节器的触点K为常闭触点，其电磁线圈并接于发电机的输出端。电压调节原理如下：

电压调节器触点K闭合时，晶闸管控制极获得正向触发电压而导通，整流器向外输出三相全波整流电压。当发电机的整流电压上升至设定的上限值时，电压调节器电磁线圈的磁力使触点K断开，晶闸管因控制极失去正向触发电压而截止，发电机的电压随之迅速下降；当发电机电压下降至下限值时，电压调节器电磁线圈的磁力减弱，触点重新闭合，晶闸管又获得正向触发电压而导通，发电机端电压迅速上升。如此反复，发电机的输出电压在一定的范围内波动，使其平均电压保持稳定。

永磁式无刷交流发电机具有体积小、重量轻、维护方便、比功率大、低速充电性能好等优点，如果永磁材料的性能有更进一步的提高，那么永磁式无刷交流发电机将会得到更多的应用。