Для того щоб генератор змінного струму був здатний заряджати батарею і забезпечувати харчування інших компонентів транспортного засобу, потрібно перетворити змінний тик (alternating current - АС) в постійний (direct current - DC). Самий відповідний електронний компонент для цієї задачі - кремнієвий діод. Якщо змінний струм однієї фази пропустити через діод, на виході діода з'явиться полуволна, як показано на малюнку. У цьому прикладі діод дозволяє проходити до позитивного полюса батареї тільки половині полупериодов хвилі. Негативні напівперіоди блокуються.
Мал. однонапівперіодне випрямлення
На малюнку нижче показано, що мостовий випрямляч з чотирма діодами випрямляє обидві напівхвилі однофазного напруги. Діод часто розглядається як односторонній клапан для електричного струму. І хоча це хороша аналогія, важливо пам'ятати, що діод хорошої якості блокує зворотний струм з напругою приблизно 400 В, а для того, щоб діод почав проводити в прямому напрямку, потрібна невелика напруга - близько 0,6 В.
Мал. Мостовий двонапівперіодний випрямляч (одна фаза)
Щоб випрямляти напругу трифазної машини, буде потрібно шість діодів. Вони теж пов'язані у вигляді моста, як показало на малюнку. Міст складається з трьох «пропускають» і трьох «замикаючих» діодів. Форма вихідної напруги, створюваного цим ланцюгом, наведена на малюнку спільно з сигналами трьох фаз.
Мал. Трифазний мостовий випрямляч
У блок випрямляча часто вводяться ще три діода, що випрямляють позитивну півхвилю напруги. Вони зазвичай менше головних діодів і використовуються тільки для того, щоб живити малим струмом обмотку збудження магнітного поля в роторі. Додаткові діоди повідомимо як екстра-діоди, діоди магнітного поля або діоди збудження. На малюнку показаний випрямляч з дев'ятьма діодами.
Мал. Девятідіодіий випрямляч
Внаслідок значних струмів, що течуть через головні діоди, їм потрібно радіатор для відведення тепла, щоб оберегти їх від термічного пошкодження. У деяких випадках замість одного діода ставлять декількох з'єднаних паралельно, щоб вони без пошкодження витримували великі струми. Діоди в блоці випрямляча служать для запобігання зворотного потоку від батареї до генератора. Вони також дозволяють декільком генераторам змінного струму працювати паралельно без синхронізації, так як струм не може текти від одного генератора до іншого.
Коли використовується статор з з'єднанням обмоток «зірка», сума напруг в нейтральній точці зірки теоретично дорівнює 0 В. Проте на практиці через невеликі похибок в конструкції статора і ротора і в цій точці виникає потенціал. Цей потенціал (напруга) відомий як третя гармоніка і показаний на малюнку. Його частота - потроєна основна частота фазной обмотки. Підключивши до центру зірки два додаткових діода, один в прямому і один в зворотному включенні, можна витягти додаткову потужність. Приріст потужності досягає 15%.
Мал. третя гармоніка
На останньому малюнку показана повна схема електрогенератора при використанні головного випрямляча з вісьмома діодами і трьома діодами збудження поля. На схемі показаний також регулятор напруги. Індикаторна лампочка, крім основної функції попередження про несправності генератора, служить для подачі початкового струму збудження в обмотку ротора. Генератор не завжди може самозбуджуватися, оскільки залишковий магнетизм зазвичай недостатній для створення такої напруги, яке подолає пряме змішання діодів випрямляча (0,6 або 0,7 В). Типова потужність лампочки індикатора - 2 Вт. Багато виробників також підключають паралельно лампочці резистор, щоб посилити збудження генератора і гарантувати його роботу, якщо лампочка згорить. Лампочка, що попереджає про відсутність заряду, згасне, коли в обмотку ротора піде струм від діодів збудження, оскільки в цьому випадку на обох висновках лампочки виникне одне і те ж напруга (різниця потенціалів на лампочці стане рівною 0 В).
Мал. Повна внутрішня схема генератора змінного струму
