Автомобильный генератор вместе с аккумулятором предназначены для обеспечения электрической энергией потребителей. На автотранспортных средствах (АТС) применяется однопроводная сеть постоянного тока в основном с напряжением +12 или +24В с подключенным отрицательным полюсом к металлическому кузову автомобиля. Ограниченно встречается на АТС более перспективная сеть с напряжением +36 В. На АТС с гибридными силовыми установками параметры электрической сети иные. Для генерирования электроэнергии на АТС применяется 3-х фазная электрическая машина со встроенным силовым выпрямителем тока и регулятором напряжения.

Для зарядки аккумулятора генератор должен вырабатывать напряжение несколько большее, чем эдс аккумулятора. Для 12В бортовой сети генератор должен поддерживать на клеммах аккумулятора напряжение в диапазоне от 13,5 до 14,5В, а лучше от 13,9 до 14,1В, причем значение генерируемого напряжения может изменяться внутри диапазона в зависимости от температуры генератора.

    На рис. 3 приведена электрическая схема подключения генератора и аккумулятора к бортовой сети автомобиля.

    В основе работы генератора лежит принцип электромагнитной индукции Майкла Фарадея. Переменный магнитный поток создается постоянным током вращающейся обмотки ротора, который через магнитопровод пронизывает обмотку статора и наводит в ней переменное напряжение. Далее переменное 3-х фазное напряжение выпрямляется мостовым выпрямителем и подается на аккумулятор и к другим потребителям электроэнергии. Изменяя ток ротора (возбуждения) регулятором напряжения, можно регулировать значение напряжения на выходе генератора.

Генератор АТС работает с переменной частотой, которая может быть определена по формуле  ,

Рис. 3. Схема подключения генератора и аккумулятора к бортовой сети автомобиля

1 – генератор; 2 – панель приборов автомобиля с контрольной лампой «Разряд аккумулятора»; 3 – ротор генератора с обмоткой возбуждения; 4 – графитовые или меднографитовые щетки; 5 – регулятор напряжения; VD1…VD6 – силовые выпрямительные диоды; VD7…VD9 – вспомогательные диоды; L1…L3 – обмотка статора; S1 – контактная группа выключателя зажигания; GB1 – аккумулятор; B+, B-, C+ - клеммы или разъем-вилка генератора

где f- частота напряжения;

p – число пар полюсов ротора;

n – частота вращения ротора генератора.

    На АТС генераторы имеют почти всегда 6 пар полюсов. Начальный ток возбуждения обмотка ротора получает через контрольную лампу «Разряд аккумулятора», а затем через вспомогательные диоды. Мощность контрольной лампы ограничена 2…3Вт.

    Ротор генератора приводится во вращение от двигателя внутреннего сгорания (ДВС) АТС через ременную передачу (клиновый или ручейный ремень). На АТС с дизельным двигателем на генераторе может быть предусмотрен выходной частотный сигнал «W» для автомобильного тахометра.

    На рис. 4…7 показаны основные части генератора Bosch.

Рис. 4. Статор

1 – сердечник (магнитопровод); 2 – обмотка; 3 – пазовый клин; 4 – паз; 5 – выводы обмотки статора (3 фазы и нейтраль)

Рис. 5. Ротор

1, 3 – полюса; 2 – обмотка возбуждения; 4 – контактные кольца; 5 – вал

Рис. 6. Выпрямитель

1 – теплоотвод (радиатор) положительной полярности; 2 – разъем-вилка B+; 3 – разъем-вилка C+; 4 – разъем-вилка «+» для помехозащитного конденсатора; 5 – запрессованный в радиатор силовой диод; 6 – радиатор отрицательной полярности; 7 – разъем-вилка «W» генератора; 8 – подпружиненная пластина вывода C+

Рис. 7. Регулятор напряжения со щеткодержателем (щетки отпаяны)

1 – щетки; 2 – щеточные токопроводящие канатики; 3 – пружины; 4 – щеткодержатель; 5 – электронный регулятор напряжения

На рис. 8 показаны графики характеристик автомобильного генератора.

Рис. 8. Основные графические характеристики автомобильного генератора.

1 – токоскоростная характеристика; 2 – коэффициент полезного действия генератора

    В таблице 11 приведены основные технические характеристики генераторов Bosch.

Генератор, аккумулятор и ДВС вместе называют генераторной установкой.