Регулятор напряжения (рис. 69) состоит из магнитопровода (ярма), якорька с пружиной, контактов и сердечника с обмотками.
До тех пор, пока напряжение генератора меньше 13,5—15 В, контакты регулятора под действием пружины замкнуты, и ток в обмотку возбуждения генератора проходит, минуя резистор. При превышении напряжения 13,5—15 В сердечник намагничивается до такой степени, что, преодолевая сопротивление пружины, притягивает якорек и контакты размыкаются. Ток в обмотку возбуждения с этого момента проходит через резистор, вследствие чего магнитное поле полюсов, а вместе с ним и напряжение генератора уменьшаются, сердечник регулятора частично размагничивается, контакты вновь замыкаются, и весь процесс повторяется снова. Большая частота включения и выключения резистора (более 50 раз в секунду) поддерживает постоянное напряжение на щетках генератора.
Сила тока во внешней цепи генератора зависит от ее сопротивления. С увеличением количества параллельно включенных потребителей сопротивление внешней цепи уменьшается, а ток увеличивается. Увеличение тока в цепи выше допустимого вызовет перегрев, а следовательно, и разрушение изоляции обмотки якоря. Чтобы не допустить этого, применяется ограничитель тока.
Ограничитель тока по устройству подобен регулятору напряжения. Особенностью его является большая толщина провода основной обмотки сердечника, последовательное включение ее в цепь якоря, а также наличие дополнительной ускоряющей обмотки, включенной последовательно в цепь обмотки возбуждения (см. рис. 69). Через основную обмотку ограничителя тока проходит весь ток, идущий во внешнюю цепь и обмотку возбуждения. Поэтому, как только величина тока нагрузки превысит допустимую, контакты разомкнутся, в обмотку возбуждения включится резистор, ток в обмотке возбуждения уменьшит, магнитное поле генератора уменьшится, вследствие чего снизится напряжение генератора и ток во внешней цепи, контакты вновь замкнутся и весь процесс будет повторяться с большой частотой, а величина тока не будет превышать допустимую, при размыкании контактов ограничителя тока прерывается ток в ускоряющей обмотке, что ускоряет размагничивание сердечника и, как следствие, повышается частота колебаний контактов.
Генератор на автомобиле работает совместно с аккумуляторной батареей и включены они между собой параллельно. Пока двигатель не работает или работает с малой частотой вращения коленчатого вала, генератор нельзя включать в цепь, так как напряжение на зажимах генератора меньше, чем напряжение аккумуляторной батареи. Если в этом случае включить генератор в цепь, то большой по величине ток от аккумуляторной батареи будет проходить через обмотку якоря генератора, бесцельно разряжая аккумуляторную батарею, и может сжечь обмотки якоря. Когда с увеличением частоты вращения якоря напряжение генератора достигнет требуемой величины, то генератор необходимо включить в цепь для питания приборов электрооборудования и заряда аккумуляторной батареи. Включение генератора в цепь и его выключение осуществляет автоматически реле обратного тока.
Реле обратного тока (см. рис. 69) состоит из магнитопровода, якорька с пружиной, сердечника с двумя обмотками (толстой, включенной последовательно, и тонкой, включенной параллельно) и контактов. Когда генератор не работает или его напряжение ниже напряжения заряженной батареи, контакты реле обратного тока под действием пружины разомкнуты и потребители питаются током от аккумуляторной батареи. Как только напряжение в генераторе достигнет 11,8— 13,2 В, ток, проходящий по тонкой обмотке, намагничивает сердечник до такой степени, что он, преодолевая сопротивление пружины, притягивает якорек и контакты замыкаются, включая генератор в цепь. Если напряжение генератора станет меньше указанной величины, то ток от батареи через обмотку якоря пройдет по толстой обмотке сердечника реле обратного тока в противоположном направлении. Сердечник будет размагничиваться, н контакты под действием пружины разомкнутся — генератор выключится из цепи.
Все три прибора генераторной установки постоянного тока — реле обратного тока, ограничитель тока и регулятор напряжения — смонтированы на одной общей панели и называются реле-регулятор.
Клемма Б реле обратного тока соединена с потребителями и через амперметр с аккумуляторной батареей. Клемма ограничителя тока соединена с клеммой генератора, а затем с его положительной щеткой. Клемма Ш регулятора напряжения соединена через клемму генератора с обмоткой возбуждения. Для лучшего контакта «масса» реле-регулятора соединена с «массой» генератора. Реле-регулятор прикрепляется под капотом двигателя.
Генератор переменного тока, устанавливаемый на большинстве современных автомобилей (рис. 70), состоит из статора и ротора. Статор набирают из листов электротехнической стали, изолированных друг от друга лаком; это сделано для уменьшения потерь на вихревые токи. На внутренней поверхности статора имеются пазы, в которых укладывают катушки. Имеются три группы катушек. В группе катушки соединены между собой последовательно, а группы катушек — звездой. Одним концом все три группы соединены между собой, а вторые концы каждой группы выведены в цепь. С обеих сторон статор закрыт крышками из сплава алюминия, в которых на подшипниках установлен ротор.