汽車電源系統中發電機的工作原理是什么？

汽車發電機的工作原理基于電磁感應，是將機械能轉化為電能的過程。外電路通過電刷讓勵磁繞組通電，使爪極被磁化為 N 極和 S 極，轉子旋轉帶動磁通在定子繞組中交替變化，定子三相繞組產生交變感應電動勢。發動機拖動同步發電機轉子旋轉，三相定子繞阻感應交流電勢，經整流橋轉換成直流電輸出。發電機正常工作時，能為用電設備供電并給蓄電池充電 。

具體來說，當汽車發動機啟動后，便開始帶動發電機的轉子轉動。這個轉子在被勵磁繞組通電產生的磁場作用下，成為一個旋轉的磁極 。隨著它的旋轉，磁力線會不斷切割定子繞組。由于磁力線的方向和切割速度在持續變化，根據電磁感應定律，定子的三相繞組中就會產生大小和方向都隨時間做周期性變化的交變感應電動勢。

起初，在發動機剛啟動時，發電機的轉速較低，輸出電壓也比較低，此時由蓄電池為勵磁繞組提供電流，這一過程被稱為他勵。而當發動機轉速不斷提升，發電機的轉速也隨之增加，其端電壓逐漸升高。當發電機的輸出電壓等于蓄電池電壓時，就進入了自勵階段，勵磁電流由發電機自身提供。這時候，“B”端和“D”端電位相等，充電指示燈熄滅，表明發電機工作正常。

發電機產生的交流電，經過內部的整流橋進行整流，將其轉變為直流電后，從輸出端子輸出，從而為車內的各種用電設備如燈光、音響等提供穩定的直流電源，同時為蓄電池充電，保證蓄電池始終處于滿電狀態，以備不時之需。

總之，汽車發電機依靠電磁感應原理，巧妙地將發動機輸出的機械能轉化為電能，并通過整流等一系列過程，穩定地為汽車的電氣系統提供電力支持，是汽車電源系統中不可或缺的重要部件。