교류 발전기는 변화하는 자기장이 도체에 전류를 유도하는 전자기 유도의 기본 원리를 통해 전기를 생성합니다. 이 과정은 교류 발전기 어셈블리 내의 기계 부품과 전기 부품 간의 세심하게 조율된 상호작용을 통해 이루어집니다.
에너지 변환은 엔진 회전이 사문석 벨트를 통해 교류 발전기로 전달되면서 시작되는데, 일반적으로 로터는 크랭크축 속도의 2~3배로 회전합니다. 로터는 철심에 감긴 코일로 구성되어 있으며, 전류가 흐르면(여자 전류라고 함) 전자석이 됩니다. 이 회전 자기장은 고정된 고정자 권선을 지나가면서 패러데이의 유도 법칙에 따라 교류 전류를 유도합니다.
고정자에는 120도 간격으로 배열된 세 세트의 권선이 포함되어 3상 교류 전류를 생성합니다. 이러한 구성은 여러 가지 장점을 제공합니다. 출력이 더 부드럽고, 효율이 높으며, 비교적 낮은 회전 속도에서도 유용한 전류를 생성할 수 있습니다. 3상 교류 출력은 일련의 중첩된 사인파와 유사하여 단상 시스템보다 더 일관된 전력 공급을 제공합니다.
직류로의 변환은 정류기 브리지에서 발생하는데, 이 브리지에는 교류 파형의 음극 부분을 양극으로 반전시키는 6개의 다이오드가 있습니다. 이러한 전파 정류는 배터리의 고유 정전용량과 전기 시스템의 인덕턴스에 의해 평활화된 맥동 직류를 생성합니다. 그 결과 생성된 직류 전력은 차량의 전기 수요를 충족하는 동시에 배터리를 충전합니다.
전압 조정은 로터 계자 전류의 지속적인 모니터링 및 조정을 통해 프로세스를 완료합니다. 전압 조정기는 시스템 전압을 기준값과 비교하고 그에 따라 계자 강도를 조절하여 엔진 속도와 전기 부하의 변화에도 안정적인 출력을 유지합니다. 최신 조정기는 정밀 제어를 위해 펄스 폭 변조(PWM)를 사용하며, 다양한 조건에서 충전을 최적화하기 위해 온도 보상 기능을 통합하는 경우가 많습니다.
