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电动汽车电机的工作原理及常见故障及维修

2023-04-04 10:139820


电动汽车电机的工作原理及常见故障及维修,机电师傅看完秒就知道了


电动汽车驱动电机简介、维修保养


自21世纪以来,中国汽车工业发展迅速,现已成为世界上最大的汽车消费国。


电动汽车主要包括纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车。虽然电动汽车的种类不同,但驱动电机相似,但功率和速度不同。



1.驱动电机简介


1.1电动汽车的驱动电机要求


[1]高扭矩密度和功率密度;


[2]低速高启动扭矩和爬坡能力,高速恒功率巡航;


[3]在满足逆变器电压的情况下,宽调速范围有高峰转矩;


[4]在整个运行条件下效率高;


[5]短期过载能力;


[6]运行中具有可靠性和容错性;


[7]价格合理。


1.2电动汽车驱动电机的类型


[1]直流电机:采用切割波控制,控制方法简单。然而,由于电刷和换向器使电机难以高速运行,可靠性低,维护复杂,这些缺点使其在电动汽车的应用中越来越少。


[2]开关磁阻电机:结构简单、坚固、可靠、容错率高。在实际应用中,电机噪声和振动较大,影响其应用。


[3]无刷直流电机:永磁电机,其定子绕组进入近似方波电流,使电机获得较大的扭矩。无刷电机无刷、换向问题,具有高速性能好、结构简单、重量轻等优点。


[4]永磁同步电机:永磁电机,扭矩密度高,扭矩脉动低,振动噪声低,弱磁范围广,扭矩过载能力高,可显著提高电动汽车的启动和加速性能。这些优点使永磁电机成为电动汽车驱动电机的首选,如何设计高性能电动汽车永磁同步电机已成为国内外的研究热点。



2.驱动电机的维护和维护


新能源汽车一般都有A级保养和B级保养,两级保养交替进行,都需要对驱动电机进行保养。A级保养是全车的全面保养。累计行驶公里1万公里时进行第一次保养,每2万公里进行一次;B级保养是对主要项目(如高压设备安全检查)进行检查和保养。当累计行驶公里2万公里时,第一次进行,然后每2万公里进行一次。无论什么样的维护,都要根据里程/时间来选择(以先到者为准)。维修项目是根据汽车的正常驾驶情况制定的。对于经常在恶劣条件下使用的车辆,需要在两个维修间隔之间提前进行一些维修内容。具体的维护方法如下。


2.1日常维护和维护


日常维护包括清洁、紧固、检查和补充。驱动电机在日常维护中,第一步是清洁电机表面、电机电缆等污垢;第二步是紧固工作:紧固电机固定螺栓、紧固电机附件线束等。;第三步是检查电机表面是否有断裂、损坏和腐蚀,线束是否有断路和短路;第四步是补充,电机冷却需要冷却液,定期补充冷却液。


2.2定期维护和维护


定期维护驱动电机包括安全防护、绝缘检查、电机冷却系统检查和外部检查。①安全防护的目的是检查外观是否碰撞或损坏。方法是提升车辆,目视检查驱动电机底部是否有碰撞、划伤和损坏。②绝缘检查的目的是防止驱动电机内部短路。方法是驱动电机U//V/W旋转拧开,用绝缘电阻表检测,电阻值应大于或等于500Ω/V(1000V)。③电机和控制器冷却检查的目的是检查电机和电机控制器冷却液的循环制冷效果。方法是捏紧冷却液管,增加水道内阻力,使冷却液泵转速变小,声音变化。如果没有声音变化,水道中的冷却液就不会循环,需要排气。工具是卡环钳,螺丝刀。④外部检查的目的是清洁电机和电机控制器表面。方法是压缩空气吹动驱动电机和电机控制器,禁止用湿布和高压水枪清洗。工具是空气压缩机。


3.驱动电机的常见故障及维护


驱动电机故障一般分为机械故障和电气故障。机械故障更容易判断,如电机内部有机械碰撞或异响,一般为轴承磨损或转子清扫。轴承磨损会导致转子偏离正常位置时振动。定子与转子之间的间隙可以通过塞尺进行检查,损坏的轴承可以在更换后进行排除。电气故障的原因很多,很难调查。电气故障的常见原因和维护方法如下。


3.1电机超速


故障的可能原因:(1)车辆负荷突然下降,电机扭矩控制失效,处理方法:如果故障不再发生,无需处理;(2)电机低压信号线插头连接松动或退针,处理方法:检查信号线插头。(3)控制器损坏(硬件故障),处理方法:更换控制器。


3.2电机运行温度过高


当电机控制器通过温度传感器监测驱动电机绕组的运行温度为120℃至140℃时,电机将停止工作。维护方法是检查电机本体是否因长期过载而损坏,并更换电机。


3.3旋转变压器故障


故障现象一般是电机无法启动或扭矩输出较小。在确定控制器旋转线和电机接线正常时,检查旋转变压器和控制器旋转解码电路。用万用表测量旋转变压器两侧的绕组电阻。如果无限大,则表示损坏,需要更换旋转变压器;如为正常值,可判断为控制器内部旋转解码电路故障,需要更换控制器主控制板。


3.4电机缺相


故障现象是电机有时转动而不转动或抖动,噪音大或发热。这是一种励磁故障,主要是电机霍尔元件损坏,霍尔元件是磁控制传感器,可以检测磁场变化,通过控制器根据霍尔元件采集信号控制,控制器三相输出,使电机正常运行,如果霍尔元件损坏停止工作,导致电机缺失。检查方法是测量霍尔元件输出引线相对霍耳地线和相对霍耳电源的引线电阻,用比较法判断哪个霍耳元件出现故障。处理方法是同时更换三个霍尔元件,以确保电机相位置的准确性。


4.总结语


新能源汽车是国家重点支持产业。由于电动汽车具有传输简单、能量损失小、能量转换效率高、变速器简单、润滑油不需要高标准、维护成本低等优点,近年来得到了大力发展。但由于续航里程、驱动不稳定等制约因素,其市场份额远低于预期目标。因此,为了赶上传统燃油汽车的性能,占据汽车行业的主导地位,必须提高驱动电机和电机控制器的稳定性、安全性、操控性和智能性。


驱动电机电师傅看完秒就知道了


电动汽车驱动电机简介、维修保养


自21世纪以来,中国汽车工业发展迅速,现已成为世界上最大的汽车消费国。


电动汽车主要包括纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车。虽然电动汽车的种类不同,但驱动电机相似,但功率和速度不同。


1.驱动电机简介


1.1电动汽车的驱动电机要求


[1]高扭矩密度和功率密度;


[2]低速高启动扭矩和爬坡能力,高速恒功率巡航;


[3]在满足逆变器电压的情况下,宽调速范围有高峰转矩;


[4]在整个运行条件下效率高;


[5]短期过载能力;


[6]运行中具有可靠性和容错性;


[7]价格合理。


1.2电动汽车驱动电机的类型


[1]直流电机:采用切割波控制,控制方法简单。然而,由于电刷和换向器使电机难以高速运行,可靠性低,维护复杂,这些缺点使其在电动汽车的应用中越来越少。


[3]开关磁阻电机:结构简单、坚固、可靠、容错率高。在实际应用中,电机噪声和振动较大,影响其应用。


[4]无刷直流电机:永磁电机,其定子绕组进入近似方波电流,使电机获得较大的扭矩。无刷电机无刷、换向问题,具有高速性能好、结构简单、重量轻等优点。


[5]永磁同步电机:永磁电机,扭矩密度高,扭矩脉动低,振动噪声低,弱磁范围广,扭矩过载能力高,可显著提高电动汽车的启动和加速性能。这些优点使永磁电机成为电动汽车驱动电机的首选,如何设计高性能电动汽车永磁同步电机已成为国内外的研究热点。


2.驱动电机的维护和维护


新能源汽车一般都有A级保养和B级保养,两级保养交替进行,都需要对驱动电机进行保养。A级保养是全车的全面保养。累计行驶公里1万公里时进行第一次保养,每2万公里进行一次;B级保养是对主要项目(如高压设备安全检查)进行检查和保养。当累计行驶公里2万公里时,第一次进行,然后每2万公里进行一次。无论什么样的维护,都要根据里程/时间来选择(以先到者为准)。维修项目是根据汽车的正常驾驶情况制定的。对于经常在恶劣条件下使用的车辆,需要在两个维修间隔之间提前进行一些维修内容。具体的维护方法如下。


2.1日常维护和维护


日常维护包括清洁、紧固、检查和补充。驱动电机在日常维护中,第一步是清洁电机表面、电机电缆等污垢;第二步是紧固工作:紧固电机固定螺栓、紧固电机附件线束等。;第三步是检查电机表面是否有断裂、损坏和腐蚀,线束是否有断路和短路;第四步是补充,电机冷却需要冷却液,定期补充冷却液。


2.2定期维护和维护


定期维护驱动电机包括安全防护、绝缘检查、电机冷却系统检查和外部检查。①安全防护的目的是检查外观是否碰撞或损坏。方法是提升车辆,目视检查驱动电机底部是否有碰撞、划伤和损坏。②绝缘检查的目的是防止驱动电机内部短路。方法是驱动电机U//V/W旋转拧开,用绝缘电阻表检测,电阻值应大于或等于500Ω/V(1000V)。③电机和控制器冷却检查的目的是检查电机和电机控制器冷却液的循环制冷效果。方法是捏紧冷却液管,增加水道内阻力,使冷却液泵转速变小,声音变化。如果没有声音变化,水道中的冷却液就不会循环,需要排气。工具是卡环钳,螺丝刀。④外部检查的目的是清洁电机和电机控制器表面。方法是压缩空气吹动驱动电机和电机控制器,禁止用湿布和高压水枪清洗。工具是空气压缩机。


3.驱动电机的常见故障及维护


驱动电机故障一般分为机械故障和电气故障。机械故障更容易判断,如电机内部有机械碰撞或异响,一般为轴承磨损或转子清扫。轴承磨损会导致转子偏离正常位置时振动。定子与转子之间的间隙可以通过塞尺进行检查,损坏的轴承可以在更换后进行排除。电气故障的原因很多,很难调查。电气故障的常见原因和维护方法如下。



3.1电机超速


故障的可能原因:(1)车辆负荷突然下降,电机扭矩控制失效,处理方法:如果故障不再发生,无需处理;(2)电机低压信号线插头连接松动或退针,处理方法:检查信号线插头。(3)控制器损坏(硬件故障),处理方法:更换控制器。


3.2电机运行温度过高


当电机控制器通过温度传感器监测驱动电机绕组的运行温度为120℃至140℃时,电机将停止工作。维护方法是检查电机本体是否因长期过载而损坏,并更换电机。


3.3旋转变压器故障


故障现象一般是电机无法启动或扭矩输出较小。在确定控制器旋转线和电机接线正常时,检查旋转变压器和控制器旋转解码电路。用万用表测量旋转变压器两侧的绕组电阻。如果无限大,则表示损坏,需要更换旋转变压器;如为正常值,可判断为控制器内部旋转解码电路故障,需要更换控制器主控制板。


3.4电机缺相


故障现象是电机有时转动而不转动或抖动,噪音大或发热。这是一种励磁故障,主要是电机霍尔元件损坏,霍尔元件是磁控制传感器,可以检测磁场变化,通过控制器根据霍尔元件采集信号控制,控制器三相输出,使电机正常运行,如果霍尔元件损坏停止工作,导致电机缺失。检查方法是测量霍尔元件输出引线相对霍耳地线和相对霍耳电源的引线电阻,用比较法判断哪个霍耳元件出现故障。处理方法是同时更换三个霍尔元件,以确保电机相位置的准确性。


4.总结语


新能源汽车是国家重点支持产业。由于电动汽车具有传输简单、能量损失小、能量转换效率高、变速器简单、润滑油不需要高标准、维护成本低等优点,近年来得到了大力发展。但由于续航里程、驱动不稳定等制约因素,其市场份额远低于预期目标。因此,为了赶上传统燃油汽车的性能,占据汽车行业的主导地位,必须提高驱动电机和电机控制器的稳定性、安全性、操控性和智能性。



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