與交流發(fā)電機(jī)一樣利用導(dǎo)線切割磁力線感應(yīng)出電勢的電磁感應(yīng)原理，將原動機(jī)的機(jī)械能變?yōu)殡娔茌敵觥Ｓ啥ㄗ雍娃D(zhuǎn)子兩部分組成。定子是發(fā)出電力的電樞，轉(zhuǎn)子是磁極。定子由電樞鐵芯，均勻排放的三相繞組及機(jī)座和端蓋等組成。

轉(zhuǎn)子通常為隱極式，由勵磁繞組、鐵芯和軸、護(hù)環(huán)、中心環(huán)等組成。轉(zhuǎn)子的勵磁繞組通入直流電流，產(chǎn)生接近于正弦分布磁場(稱為轉(zhuǎn)子磁場)，其有效勵磁磁通與靜止的電樞繞組相交鏈。

轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子磁場隨同一起旋轉(zhuǎn)、每轉(zhuǎn)一周，磁力線順序切割定子的每相繞組，在三相定子繞組內(nèi)感應(yīng)出三相交流電勢。 發(fā)電機(jī)帶對稱負(fù)載運(yùn)行時，三相電樞電流合成產(chǎn)生一個同步轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)磁場。定子磁場和轉(zhuǎn)子磁場相互作用，會產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩。從汽輪機(jī)/水輪機(jī)/燃?xì)廨啓C(jī)，輸入的機(jī)械轉(zhuǎn)矩克服制動轉(zhuǎn)矩而作功。
　　轉(zhuǎn)子通常為隱極式，由勵磁繞組、鐵芯和軸、護(hù)環(huán)、中心環(huán)等組成。轉(zhuǎn)子的勵磁繞組通入直流電流，產(chǎn)生接近于正弦分布磁場(稱為轉(zhuǎn)子磁場)，其有效勵磁磁通與靜止的電樞繞組相交鏈。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子磁場隨同一起旋轉(zhuǎn)、每轉(zhuǎn)一周，磁力線順序切割定子的每相繞組，在三相定子繞組內(nèi)感應(yīng)出三相交流電勢。

　　發(fā)電機(jī)帶對稱負(fù)載運(yùn)行時，三相電樞電流合成產(chǎn)生一個同步轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)磁場。定子磁場和轉(zhuǎn)子磁場相互作用，會產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩。從汽輪機(jī)/水輪機(jī)/燃?xì)廨啓C(jī)，輸入的機(jī)械轉(zhuǎn)矩克服制動轉(zhuǎn)矩而作功。

永磁發(fā)電機(jī)原理——優(yōu)點
　　Ⅰ：結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高。永磁式發(fā)電機(jī)省去了勵磁式發(fā)電機(jī)的勵磁繞組、碳刷、滑環(huán)結(jié)構(gòu)，整機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，避免了勵磁繞組易燒毀、斷線，碳刷、滑環(huán)結(jié)構(gòu)，整機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，避免了勵磁式發(fā)電機(jī)勵磁式發(fā)電機(jī)勵磁繞組易燒毀、斷線，碳刷、滑環(huán)易磨損等故障，可靠性大為提高。

　?、颍后w積小、重量輕、比功率大。永磁轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的采用，使得發(fā)電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計排列得很緊湊，體積、重量大為減少。永磁轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的簡化，還使得轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量減少，實用轉(zhuǎn)速增加，比功率(即功率、體積之比例)達(dá)到一個很高的值。

　?、螅褐小⒌退侔l(fā)電性能好。功率等級相同的情況下，怠速時，永磁式發(fā)電機(jī)要比勵磁式發(fā)電機(jī)的輸出功率高一倍，也就是說，永磁式發(fā)電機(jī)的實際等功率等級的勵磁式發(fā)電機(jī)。

　　Ⅳ：能顯著地延長蓄電池壽命，減少蓄電池維護(hù)工作。主要原因是永磁式發(fā)電機(jī)采用的是開關(guān)式的整流穩(wěn)壓方式，穩(wěn)壓精度高，充電效果好。避免了過電流充電造成的蓄電池壽命縮短。永磁式發(fā)電機(jī)的開頭式整流輸出對蓄電池采用小電流脈沖充電，相同的充電電流充電效果更好，從而延長蓄電池的使用壽命。

　?、酰盒矢?。永磁式發(fā)電機(jī)是一種節(jié)能產(chǎn)品。永磁轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)免去了產(chǎn)生轉(zhuǎn)子磁場所需的勵磁功率和碳刷、滑環(huán)之間磨擦的機(jī)械損耗，使得永磁式發(fā)電機(jī)效率大為提高。普通勵磁式發(fā)電機(jī)在1500轉(zhuǎn)/分至6000轉(zhuǎn)/分之間的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)平均效率只有45%至55%，而永磁式發(fā)電機(jī)則可高達(dá)75%至80%。

　?、觯翰捎米詥邮椒€(wěn)壓器無需外加勵磁電源。發(fā)電機(jī)只要一旋轉(zhuǎn)就能發(fā)電。當(dāng)蓄電池?fù)p壞時，只要發(fā)動機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)，汽車充電系統(tǒng)仍可正常工作。如汽車沒有蓄電池，只要搖轉(zhuǎn)手把或溜車，也可實現(xiàn)點火運(yùn)行。

　?、鳎禾貏e適合于在潮濕或灰塵多的惡劣環(huán)境下工作。

　　Ⅷ：無線電干擾。永磁發(fā)電機(jī)無碳刷、無滑環(huán)的結(jié)構(gòu)，消除了碳刷與滑環(huán)磨擦產(chǎn)生的無線電干擾;消除了電火花，特別適合于爆炸性危險程度較大的環(huán)境下工作，也降低了發(fā)電機(jī)對環(huán)境溫度的要求。

永磁發(fā)電機(jī)原理——三大問題
　?、?—控制問題

　　永磁發(fā)電機(jī)制成后不需外界能量即可維持其磁場，但也造成從外部調(diào)節(jié)、控制其磁場極為困難。這些使永磁發(fā)電機(jī)的應(yīng)用范圍受到了限制。但是，隨著MOSFET、IGBTT等電力電子器件的控制技術(shù)的迅猛發(fā)展，永磁發(fā)電機(jī)在應(yīng)用中無需磁場控制而只進(jìn)行電機(jī)輸出控制。設(shè)計時需要釹鐵硼材料，電力電子器件和微機(jī)控制三項新技術(shù)結(jié)合起來，使永磁發(fā)電機(jī)在嶄新的工況下運(yùn)行。

　?、?mdash;不可逆退磁問題

　　如果設(shè)計和使用不當(dāng)，永磁發(fā)電機(jī)在溫度過高(釹鐵硼永磁)或過低(鐵氧體永磁)時，在沖擊電流產(chǎn)生的電樞反應(yīng)作用下，或在劇烈的機(jī)械振動時有可能產(chǎn)生不可逆退磁，或叫失磁，使電機(jī)性能降低，甚至無法使用。因而，既要研究開發(fā)適合于電機(jī)制造廠使用的檢查永磁材料熱穩(wěn)定性的方法和裝置，又要分析各種不同結(jié)構(gòu)形式的抗去磁能力，以便在設(shè)計和制造時采用相應(yīng)措施保證永磁式發(fā)電機(jī)不會失磁。

　?、?mdash;成本問題

　　由于稀土永磁材料目前的價格還比較貴，稀土永磁發(fā)電機(jī)的成本一般比電勵磁式發(fā)電機(jī)高，但這個成會在電機(jī)高性能和運(yùn)行中得到較好的補(bǔ)償。在今后的設(shè)計中會根據(jù)具體使用的場合和要求，進(jìn)行性能、價格的比較，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新和設(shè)計的優(yōu)化，以降低制造成本。無可否認(rèn)，現(xiàn)正在開發(fā)的產(chǎn)品成本價格比目前通用的發(fā)電機(jī)略高，但是我們相信，隨著產(chǎn)品更進(jìn)一步的完美，成本問題會得到很好的解決。美國DELPHI(德爾福)公司的技術(shù)部負(fù)責(zé)人認(rèn)為：“顧客注重的是每公里瓦特上的成本。”他的這一說法充分說明了交流永磁發(fā)電機(jī)的市場前景不會被成本問題困擾。