今天看到群里面有人在討論，說汽車的發(fā)電機(jī)皮帶斷了，這種情況啟動發(fā)動機(jī)，發(fā)電機(jī)中還有勵磁嗎？很多人都說在發(fā)電機(jī)不轉(zhuǎn)的情況下是不勵磁的，其實這種說法是錯誤的，車用發(fā)電機(jī)沒有皮帶的情況下著車，電機(jī)是有磁性的。他們之所以說沒有，是沒有弄明白汽車發(fā)電機(jī)的勵磁原理。下面我來簡單說說汽車發(fā)電機(jī)的勵磁原理。

汽車上所用的發(fā)電機(jī)學(xué)名為“三相同步交流發(fā)電機(jī)”，它的主要結(jié)構(gòu)是由轉(zhuǎn)子、定子、電刷與滑環(huán)機(jī)構(gòu)、三相橋式整流器、軸承、風(fēng)扇和前后端蓋等組成，其中轉(zhuǎn)子用來產(chǎn)生磁場，定子線圈切割轉(zhuǎn)子的磁力線產(chǎn)生電流，輸出三相交流電，然后由硅二極管整流器將三相交流電轉(zhuǎn)變成直流脈動電壓，提供給汽車上各用電器使用，多余的電能儲存在蓄電池中。這就是發(fā)電機(jī)的簡單工作原理。

那么轉(zhuǎn)子中的磁場是如何產(chǎn)生的呢？首先我們來看看轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子是由兩塊爪極、勵磁繞組、轉(zhuǎn)子軸和滑環(huán)等組成。兩塊爪極各具有相等數(shù)量的鳥嘴形磁極（一般是六對），它們壓裝在轉(zhuǎn)子軸上。在兩對爪極之間的空腔內(nèi)裝有導(dǎo)磁用的鐵芯，稱為磁軛，在磁軛上面繞有勵磁繞組。勵磁繞組的兩端分別焊接在彼此絕緣的兩個滑環(huán)上，滑環(huán)與安裝在后端蓋上的碳刷相接。

當(dāng)碳刷與直流電源接通時，便會有電流通過勵磁繞組（這個電流稱為發(fā)電機(jī)勵磁電流），根據(jù)物理定律“通電的導(dǎo)體周圍會產(chǎn)生磁場”，在勵磁繞組周圍就會產(chǎn)生磁場，磁場的方向可以根據(jù)安培定則來判斷，磁軛的作用是增強(qiáng)磁場強(qiáng)度，這樣就使得兩塊爪極中的一塊磁化為N極，另一塊磁化為S極，從而形成了六對互相交錯的N、S磁極，轉(zhuǎn)子中的磁場就是這樣產(chǎn)生的。由于電瓶的正負(fù)極是固定的，勵磁繞組中電流的方向也是固定不變的，所以轉(zhuǎn)子中的磁場方向和爪極的N、S極也是固定的。磁場的強(qiáng)度與勵磁電流的大小有關(guān)，一般勵磁電流越大，磁場強(qiáng)度越高。

所以，只要汽車的點火開關(guān)打開，蓄電池的電壓就會通過發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器加載在電刷上，然后通過滑環(huán)使直流電通過勵磁繞組，從而產(chǎn)生磁場。即使是發(fā)電機(jī)皮帶斷裂、發(fā)動機(jī)無法帶動發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，此時的發(fā)電機(jī)內(nèi)部轉(zhuǎn)子上也是有磁場的。此時的發(fā)電機(jī)的勵磁電流完全是由電瓶提供的，磁場大小是固定的，磁場強(qiáng)度與電瓶的電壓有關(guān)，電壓越高、電瓶電量越足，磁場強(qiáng)度越大。這種完全由蓄電池提供勵磁電流的方法稱為“他勵”，在發(fā)電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時由蓄電池來提供初始勵磁電流。

如果發(fā)電機(jī)皮帶沒有斷裂，在發(fā)動機(jī)曲軸的帶動下正常運(yùn)轉(zhuǎn)，那么發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子高速運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)的磁場，定子線圈切割磁力線產(chǎn)生電流，即發(fā)電機(jī)正常發(fā)電。當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓高于蓄電池電壓時，就自動的切換為由發(fā)電機(jī)向磁場繞組供電。這種由發(fā)電機(jī)自己發(fā)電、給自己提供勵磁電流的方法稱為“自勵”。一般發(fā)電機(jī)只有在啟動階段需要蓄電池提供勵磁電流，等發(fā)動機(jī)啟動后，即使在怠速狀態(tài)下，發(fā)電機(jī)也可以實現(xiàn)自勵。

如果發(fā)電機(jī)不用他勵，完全用自勵行不行呢？答案是不行的。因為發(fā)電機(jī)發(fā)電需要線圈切割磁力線，如果沒有他勵，轉(zhuǎn)子沒有勵磁電流，就不會產(chǎn)生磁場，此時即使發(fā)動機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，定子線圈也不會切割磁力線，發(fā)電機(jī)就不會發(fā)電，勵磁繞組中始終沒有電流通過，也就一直沒有磁場，發(fā)電機(jī)始終不發(fā)電，處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)。只有在啟動初期，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速較低的情況下，由蓄電池提供勵磁電流，才可以讓發(fā)電機(jī)迅速發(fā)電，然后快速達(dá)到自勵狀態(tài)，進(jìn)入良性循環(huán)。事實上，很多發(fā)電機(jī)不發(fā)電的原因都是因為沒有勵磁電流造成的，而發(fā)電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子線圈極少發(fā)生故障。

有人提出了一個疑問：在摩托車上沒有蓄電池，但是發(fā)動機(jī)啟動后發(fā)電機(jī)也可以發(fā)電，各種電器設(shè)備也可以正常使用，它的初始勵磁電流是如何獲得的呢？這是因為，摩托車發(fā)電機(jī)與汽車發(fā)電機(jī)是不同的，摩托車發(fā)電機(jī)是永磁電機(jī)，它的轉(zhuǎn)子就是一塊永磁鐵，只要發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動，定子線圈就會切割磁力線發(fā)電。事實上汽車發(fā)電機(jī)的定子也會有微弱的剩磁，只是這個磁場強(qiáng)度不足以讓發(fā)電機(jī)發(fā)出足以克服二極管導(dǎo)通的“死區(qū)電壓（約0.6V）”，所以汽車發(fā)電機(jī)沒有他勵是無法正常工作的。

汽車發(fā)電機(jī)的勵磁電流都是通過電壓調(diào)節(jié)器提供的，因此控制電壓調(diào)節(jié)器的通斷就可以控制勵磁電流，進(jìn)而控制發(fā)電機(jī)的輸出電壓。由于發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速越高，發(fā)出的電壓越高，如果發(fā)電機(jī)輸出電壓過高，會燒毀汽車的電氣系統(tǒng)及一些精密的電子元件。因此必須對發(fā)電機(jī)的輸出電壓做一定的限制，一般保持在13.8－14.4伏之間。當(dāng)電壓超過規(guī)定值時，電壓調(diào)節(jié)器就會切斷勵磁電流，發(fā)電機(jī)停止發(fā)電；當(dāng)電壓低于規(guī)定值時，電壓調(diào)節(jié)器重新接通勵磁電流，發(fā)電機(jī)恢復(fù)發(fā)電。早期的電壓調(diào)節(jié)器是機(jī)械觸點式的，后來隨著電子技術(shù)的發(fā)展，逐漸的發(fā)明了晶體管調(diào)節(jié)器、集成電路電壓調(diào)節(jié)器。其中的集成電路電壓調(diào)節(jié)器具有體積小、功能強(qiáng)、可靠性高、結(jié)構(gòu)簡單、成本低等特點，目前已廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外的汽車上。它一般都是安裝于發(fā)電機(jī)內(nèi)，成為整體式交流發(fā)電機(jī)。

因此說，車用發(fā)電機(jī)在沒有皮帶的情況下著車，電機(jī)也是有磁性的。即使是只打開點火開關(guān)，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子中也會通過勵磁電流，電機(jī)也有磁性，同時會消耗一定的蓄電池電量。這樣就會帶來一個問題：如果駕駛員在停車后忘記了關(guān)閉點火開關(guān)，蓄電池就會通過電壓調(diào)節(jié)器向發(fā)電機(jī)勵磁繞組長時間放電，進(jìn)而導(dǎo)致蓄電池電量消耗、發(fā)動機(jī)下一次啟動困難等。針對這種情況，有些車型上使用了九管交流發(fā)電機(jī)，即在發(fā)電機(jī)上增加了三個小功率硅二極管，專供勵磁電流，所以也叫勵磁二極管。這樣可以在停車后使充電指示燈點亮，警告駕駛員即使關(guān)閉點火開關(guān)。

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