交流发电机由产生磁场的转子，以及需要用来产生交流电的定子，引入电流的电刷，在发电机运行时作为散热的风扇，和带动驱动设备运转的皮带组成，以及发电机的前后机身。交流发电机的运行由一个转子和一个定子组成。发电机产生电力，然后发电机产生交流电，驱动电机运行，下面将对此进行详细说明。
1、交流发电机利用电磁感应原理，将发动机驱动发电机轴的机械能转化为电能输出。根据法拉第电磁感应定律，当穿过闭合回路周围区域的磁通量（磁力线数）发生变化时（导体和磁场之间存在相对运动），电路中就存在感应电动势，如果电路是闭合导体电路，就有感应电流。
2、交流发电机按上述原理设计，但发电机的磁场是电磁场。如果两个碳刷以固定的电流方向连接（如碳刷a流入，碳刷b流出），则线圈附近会产生磁场，磁场方向由右手定则确定。
3、交流发电机定子的三相绕组按一定的规则嵌套在发电机的定子槽内，彼此之间的电度角为120°。当转子磁场绕组接直流电源时，转子爪极被磁化为N极和S极。磁力线从北极开始，穿过转子和定子之间的小气隙，进入定子铁心，最后通过气隙回到S极。
4、同步发电机是基于电磁感应原理，通过转子磁场和定子绕组的相对运动，将机械能转化为电能。
5、当转子受外力驱动时，转子磁场与定子导体作相对运动，即导体切断磁力线，在导体中产生感应电动势，并根据右手定律确定其方向。由于转子磁极的位置使导体沿垂直方向切割磁力线，定子绕组中感应电动势最大。
6、当磁极旋转90度时。磁极处于水平位置，导体不切断磁力线，其感应电动势为零。当转子再旋转90度时，定子绕组沿垂直方向切断磁力线，使感应电动势达到最大值，但方向相反。
7、当转子再旋转90度时，感应电动势又变为零。这样，当转子旋转一个周期时，定子绕组的感应电动势会发生正负变化。如果转子连续匀速旋转，定子绕组中会产生交变电动势。
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