發電機的勵磁電壓並不是恆定的,而是根據輸出電壓高低變化而變化的。發電機的就是電磁感應原理,閉合電路在磁場中做切割磁力線運動,則導體會產生電流。
上圖就是最簡單的發電機,轉子線圈在磁場中旋轉。而輸出電壓/電流則與旋轉速度有關係,轉速高電壓高,轉速低則電壓低。做實驗可以,但是實際應用中電壓輸出不平穩沒有實用價值。因此生活中常見的發電機都採用勵磁式發電機,通過調節磁場強度來控制輸出電壓,達到穩壓的目的。
勵磁式發電機沒有永磁轉子,轉子的鐵芯上帶有線圈、調整轉子線圈的輸入端電壓就可以改變轉子磁場強度,也就可以調節定子線圈的感應電流大小。當轉子轉速過高時,調節器就要降低勵磁電流維持輸出電壓恆定。而發電機低轉速運轉時,為了提高輸出電壓調節器就要增加勵磁電流儘量來提高輸出電壓,提高發電機工作效率。
下面我們看看調機器工作原理圖:
開關閉合調節器供電以後,三極體VT2導通,電流經發射、集電極留到轉子的勵磁線圈,磁場建立以後定子線圈感應出電流,發電機開始發電。當發電機輸出電壓高於調節器設定電壓後,三極體VT1導通而VT2截止,從而切斷了勵磁電流。當發電機輸出電壓低於設定電壓時VT2導通,相當於人為的控制勵磁開關,看到電壓高就斷開開關,電壓低就接通開關。周而復始的循環下去就保證了發電機輸出電壓的恆定。