电源系统的常见故障：不充电、充电电流过小、充电电流过大、充电电流不稳。
电源系统常见故障诊断与排除
1.不充电故障
1）故障现象
2）故障原因
（1）发电机传动带过松。
（2）线路的接线断开或短路。
（3）发电机故障导致发电机不发电——定子、转子绕组；整流二极管烧坏；集电环脏污，电刷磨损过大。
（4）调节器调整不当或有故障。
3）故障诊断与排除
（1）检查发电机驱动带。
① 检查驱动带的外观：用肉眼观看应无裂纹或磨损现象，如有则应更换。
② 检查驱动带的挠度：用100 N的力压在驱动带的两个传动轮之间，新驱动带挠度为5～10 mm，旧驱动带为7～14 mm。
（2）检查导线的连接。
① 接线是否正确、牢靠。
② 发电机输出端接线螺栓必须加弹簧垫。
（3）检查运转时有无噪声。
（4）检查是否发电。
2.充电电流过小
1）故障现象
（1）蓄电池在亏电情况下，发动机中速以上运转时，电流表指示充电电流过小。
（2）蓄电池经常存电不足。
（3）打开前照灯，灯光暗淡，按动电喇叭声音小。
说明：蓄电池接近充足电状态时，充电电流过小为正常现象。
2）故障原因
（1）发电机故障——个别二极管烧坏；定子绕组某相接头断开或局部短路；磁场绕组局部短路；电刷过短等。
（2）调节器故障。
（3）发电机皮带过松。
（4）线路接触不良。
3）判断步骤与方法
（1）外观检查。
① 检查发电机皮带的松紧度，用手指按下皮带的中部，若压下量过大，说明发电机皮带过松，应调整。
② 检查充电线路各导线接头是否接触不良或锈蚀脏污。
（2）对于外搭铁的发电机，用一根导线将“F-”端子与“E”端子连接。
（3）对于内搭铁的发电机，将“F”端子上的导线拆下，另用一根导线将“F”端子与“B”端子连接；若电流表指示的充电电流增大，说明故障在调节器；若电流表指示充电电流仍然过小，则说明故障在发电机。
3.充电电流过大
1）故障现象
（1）在蓄电池不亏电的情况下，充电电流仍在10 A以上。
（2）蓄电池电解液损耗过快。
2）故障原因
（1）蓄电池严重亏电或内部短路。
（2）发电机和励磁接线柱短路。
（3）电压调节器调节电压过高或失控。
说明：由于电子调节器采用树脂封装，不能检修，因此，确认调节器故障后，只能更换新品。
4.充电电流不稳
1）故障现象
汽车行驶时，如果电流表或充电指示灯指示充电，但电流表指针左右摆动或充电指示灯闪烁，则说明充电电流不稳。
2）故障原因
（1）发电机驱动皮带过松而打滑。
（2）充电线路连接松动、接触不良。
（3）发电机内部接触不良。
如电刷弹簧弹力过弱，电刷磨损过度，磁场绕组端头焊点松脱，集电环表面过脏；定子线圈有时短路或断路。
（4）调节器故障。
触点式调节器触点接触不良、电子调节器内部元件虚焊，导致励磁电路接触不良。
5.发电机异响故障
1）故障现象
发电机在运转过程中有噪声产生。
2）故障原因
（1）发电机装配时不到位，风扇皮带过紧、松动及其表面轻度不规则。(www.daowen.com)
（2）发电机轴承损坏，发电机转子与定子相碰。
（3）电刷磨损过大或电刷与滑环接触角度不当。
3）故障诊断
先检查风扇皮带方面的原因，再通过仔细听响声发出的部位来确定故障的确切位置。
6.交流发电机电源系统常见故障部位（见图3-26）
图3-26 交流发电机电源系统常见故障部位
任务实施
桑塔纳轿车不充电。
不充电的故障诊断步骤如图3-27所示。
知识拓展
1.无刷交流发电机
由于没有电刷和集电环，因此不会因为电刷和集电环的磨损和接触不良造成激磁不稳定或发电机不发电等故障；同时工作时无火花，也减小了无线电干扰。
无刷交流发电机分为爪极式、激磁机式和永磁式三种。
图3-27 不充电故障的诊断流程图
1）爪极式无刷交流发电机（见图3-28）
爪极式无刷交流发电机磁场绕组是静止的，它通过一个磁轭托架固定在后端盖上，所以，不再需要电刷。
两个爪极中只有一个爪极直接固定在发电机转子轴上，另一爪极则用非导磁连接环固定在前一爪极上。当转子旋转时，一个爪极就带动另一爪极一起在定子内转动，当磁场绕组中有直流电通过时，爪极被磁化，就形成了旋转磁场，磁路如图3-28所示。
图3-28 爪极式无刷交流发电机
1—定子绕组；2—定子铁芯；3，4—爪极；5—磁场绕组；6—轴；7—前端盖；8—后端盖；9—外壳；10—磁轭托架
2）激磁机式无刷交流发电机
激磁机式无刷交流发电机实际上是在一台爪极式三相交流发电机的基础上增加了一部专为其激磁的小型硅整流交流发电机，这台小型硅整流交流发电机称为激磁机，激磁机的磁场绕组固定，而三相绕组是转动的。当发电机转动时，在激磁机转子三相绕组中感应出三相交流电，在发电机内部经二极管整流后变为直流电，直接供给爪极式三相交流发电机的磁场绕组激磁发电。
这种无刷发电机的优点是磁路中无附加气隙，因而漏磁少，输出功率大，但结构复杂。
3）永磁式无刷交流发电机
该种发电机与普通发电机不同的是转子部分，以永久磁铁作为转子磁极而产生旋转磁场，不仅去掉了电刷和滑环，而且不需要磁场绕组和爪极。其结构简单可靠、使用寿命长。
由于转子为永磁结构，所以产生的旋转磁场强度是不变的、不可调的，因此，不能采用普通交流发电机通过调节器控制磁场电流的办法来调节发电机的输出电压。为解决调压问题可采用电压调节器与三相半控桥式整流相配合的办法，使发电机输出电压不随转速大幅度变化而变化。
2.汽车双整流发电机
双整流发电机是一种最新型交流发电机，它大大改善了普通交流发电机低速充电性能和高速最大功率输出，又不增设比较复杂的控制电路，因此也没有增加充电系统的故障率。
1）结构原理
如图3-29所示，在普通交流发电机三相定子绕组基础上，增加绕组匝数并引出接线头，增加一套三相桥式整流器。低速时由原绕组和增绕组串联输出，而在较高转速时，仅由原三相绕组输出。工作中高低速供电电路的变换是自动的，没有增设任何机电控制装置，其工作原理分析如下：
在低速范围内，由于发电机转速低，三相绕组的串联输出，提高了发电机的输出电压，使发电机低速充电性能大大提高。在高速范围内，随着发电机转速的增大，串接的三相绕组的感抗增大，内压降增大，再加上电枢反应加强，使输出电压下降。这时原三相绕组A、B、C因内压降较小，产生的感应电流相对较大，确保高速下的功率输出。
图3-29 双整流发电机电压控制原理
2）双整流发电机的优点
（1）既降低了发电机的充电转速，又保证了高速大电流输出，提高了发电机的有效功率。双整流发电机比普通发电机最低充电转速降低了200～300 r/min，在低速下发电机即可输出电流10 A；而额定电压及额定电流下的转速不大于2 500 r/min。
（2）结构简单，工作可靠，只在定子槽中增加绕组匝数，增加一套三相桥式整流。
3.感应子式交流发电机
感应子式交流发电机也是一种无电刷交流发电机，由定子、转子、整流器和机壳组成。它的转子是由齿轮状钢片铆成，其上有若干个沿圆周均匀分布的齿形凸极，而没有磁场绕组。磁场绕组和电枢绕组均安放在定子槽中，如图3-30所示。
当磁场绕组3通入直流电后，在定子铁芯1中产生固定磁场。由于转子4凸齿部分磁通容易通过，磁感应强度最大，从而形成磁极。但转子的每个凸齿是没有固定极性的，当它对着定子N极它就是S极，对着S极它就是N极。
图3-30 感应子式交流发电机
1—定子铁芯；2—电枢绕组；3—磁场绕组；4—转子
转子凸齿在不运动的磁场内旋转时，当凸齿对着定子凸齿时，磁通量最大，当转子槽对着定子凸齿时则磁通量最小。因此，转子旋转时，定子凸齿内产生脉动磁通，在定子绕组中感应出交变电动势。将电枢绕组以一定的方式连接起来，并经整流，便可得到直流电。
感应子式交流发电机中电枢绕组交流电动势的频率恒等于zn/60（z为转子齿数，n为转子转速），与磁场绕组形成的磁极对数无关，这与同步交流机本质不同。
感应子式无刷交流发电机机质量小、比功率高。
4.汽车电源管理系统
当今有些品牌汽车具有各种形式的电源管理系统，其作用是确保汽车内的能量平衡，即确保汽车车辆内部发动机、发电机、蓄电池和能量消耗设备（用电设备）之间的能量平衡，保证蓄电池处于良好的技术状态，保证用电设备正常工作，保证发动机始终处于良好的工作状态。电源管理系统主要由发动机、发电机、安装于蓄电池负极的智能型蓄电池传感器（有的车型没有）、蓄电池、智能接线盒（或电源模块、微电源模块）、用电设备和发动机管理系统组成。
电源管理系统主要由数字式发动机电子系统DME和智能接线盒以及其内部的电源管理系统软件组成。通过DME控制发动机和发电机电压，通过智能接线盒控制电流。
电源管理系统具有以下功能：
（1）优化起动性能。
电源管理系统控制电能的分配，并由此而优化起动发动机的电能供给。如果一部带有普通电源系统的汽车长期停驶，则汽车蓄电池会因电器的休眠电流（如防盗锁止系统）而将电流耗尽。这可能使得没有足够的电能来供起动发动机使用。智能化的电源管理系统负责电能的分配管理，这样便使本车的起动性能和蓄电池的寿命有了明显的改善和提高。此电源管理系统主要由蓄电池诊断、休眠电流管理和动态电源管理组成。
（2）蓄电池诊断。
蓄电池诊断持续地测定汽车蓄电池的状态。传感器掌握着蓄电池的电压、电流和温度，由此来测定蓄电池当前的充电状态和功率。
电源管理系统
（3）休眠电流管理。
休眠电流管理是在汽车停放期间降低电流的消耗。在点火开关已关闭的情况下，它控制对各种不同电器的电流供给。此时要参考蓄电池诊断给出的数据。根据蓄电池的充电状态，会逐渐关闭某个电器，以免蓄电池大量放电，由此保持汽车的起动性能。
（4）动态电源管理系统。
在汽车行驶期间，动态电源管理将发电机产生的电流按需分配给不同的电器。当发电机产生的电流超过电器消耗的需要时，它便会进行调节处理，向蓄电池供电，使其达到最佳充电状态。
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