交流发电机的工作原理如图5-11所示,交流发电机定子的三相绕组按照一定的规律分布在发电机的定子槽中,依次相差120°电角度。当磁场绕组通电时便产生励磁,转子的爪极被磁化成N极和S极。转子爪极磁力线从N极出发,穿过转子与定子之间很小的气隙(一般小于1mm)进入定子铁心,最后又经过空气隙回到相邻的S极。转子旋转时,由于定子绕组与磁力线的相对切割运动,所以在三相绕组中产生频率相同、幅值相等、相位差120°电角度的正弦电动势为eA、eB和ec。由于转子磁极呈鸟嘴形,其磁场的分布近似正弦规律,所以定子绕组中产生的交流感应电动势的大小也近似呈正弦规律。其感应电动势的瞬时值方程式为：
由式(5-6)可知,硅整流发电机每相绕组中所产生的电动势的有效值与转子的转速和磁极磁通的乘积成正比。略去内压降,可得
这就是三相同步交流发电机的电压变化规律。当外接负载时,三相绕组输出的交流电压μA、μB、μc也是对称的,如图5-12所示。
