新能源汽車技術 課件 項目七 任務5 驅動電機及控制器溫度高故障的診斷與維修

1.掌握電動汽車驅動電機的基本作用、分類與主要性能指標。2.掌握驅動電機控制系統(tǒng)的主要功能。3.理解驅動電機及其控制系統(tǒng)的基本結構與工作原理。4.熟悉比亞迪e6汽車驅動電機及其控制系統(tǒng)的具體結構原理。5.學會電動汽車驅動電機及其控制系統(tǒng)的常見故障檢測與診斷。6.能夠進行電動汽車驅動電機及其控制系統(tǒng)的拆裝維修7.培養(yǎng)良好的職業(yè)道德與安全、環(huán)保意識。?？蛻魣笮蓿罕葋喌蟚6電動汽車行駛中組合儀表出現(xiàn)“電機及控制器溫度高”字樣，要求服務站給予維修。5.1電動汽車驅動電機及其控制系統(tǒng)的信息收集1.電動汽車驅動電機及其控制系統(tǒng)的基本作用（1）驅動電機的基本作用為車輛行駛提供驅動力的電動機，是電動汽車的動力裝置。1）限制交流電的最高輸出電流和直流電的最高輸出電壓。2）控制電機正向驅動、反向驅動、正轉發(fā)電、反轉發(fā)電。3）根據(jù)目標轉矩進行最優(yōu)運轉控制，具有限幅和平滑處理功能。4）通過CAN與其他控制模塊通訊，接收并發(fā)送相關的信號，間接地控制車上相關系統(tǒng)正常運行。（2）驅動電機控制系統(tǒng)的主要功能5）控制電機的動力輸出，同時對電機進行保護（電壓跌落、過溫保護、防止電機飛車等）；6）制動能量回饋控制。7）自身內部故障的檢測和處理。8）可以通過電機控制器直接從充電網上對車輛進行交流充電，也可以通過電機控制器把車輛電池包的高壓直流電通過控制器的逆變放到充電網上。1）額定功率:在額定條件下的輸出功率。2）持續(xù)功率:規(guī)定的最大、長期工作的功率。3）峰值功率:在規(guī)定的持續(xù)時間內，電機允許的最大輸出功率。4）額定電壓:是指電機額定工況運行時,外加于定子繞組上的線電壓,單位為V。2.驅動電機的主要性能指標5）額定電流：是指電機在額定電壓和額定輸出功率時,定子繞組的線電流。6）額定頻率：我國電力網的頻率為50赫茲（Hz）。7）額定轉速：額定功率下電機的最低轉速。8）額定轉矩:電機在額定功率和額定轉速下的輸出轉矩。9）峰值轉矩:電機在規(guī)定的持續(xù)時間內允許輸出的最大轉矩。10）額定效率：額定輸出功率與額定輸入電功率的百分比。11）額定功率因數(shù)：對于交流電機,定子相電流比相電壓滯后一個角，其cos值就是異步電機的功率因數(shù)。12）絕緣等級:它是按電機繞組所用的絕緣材料在使用時容許的極限溫度來分級的。所謂極限溫度,是指電機絕緣結構中最熱點的最高容許溫度。13）功率密度：單位質量電機輸出的功率。14）過載能力：電機的實際使用載荷超過電機的額定值的能力。15）其它指標:可靠性好、耐溫和耐潮性能、噪聲、振動、惡劣的環(huán)境工作、結構簡單、使用維修方便、價格便宜等。3.電機的分類不同驅動電機的基本性能比較4.電動汽車動力系統(tǒng)架構外轉子輪轂電動機內轉子輪轂電動機雙電動機四輪驅動系統(tǒng)5.電動汽車常見驅動電機的結構與控制原理（1）直流電動機的結構原理1）永磁無刷直流電動機的結構2）永磁無刷直流電動機的工作原理3）永磁無刷直流電動機的控制4）直流電動機的轉速控制5）IGBT結構原理與使用（2）三相感應式交流電動機的結構原理1）三相感應式交流電動機的構造2）三相感應式交流電動機的基本工作原理旋轉磁場的形成3）三相異步電動機的機械特性4）三相感應電動機的控制系統(tǒng)（3）永磁交流電動機電動汽車感應式驅動電機的結構原理視

頻（4）開關磁阻電動機（SRD）1）概述2）開關磁阻電動機的結構3）開關磁阻電動機的工作原理4）開關磁阻電動機控制系統(tǒng)6.比亞迪e6電動汽車驅動電機及其控制系統(tǒng)的組成（1）總體組成與基本工作原理比亞迪e6電動汽車電機控制原理框圖（2）主要部件結構原理1）驅動電機比亞迪e6電動汽車驅動電機整體結構驅動電機定子與轉子2）旋轉變壓器旋變工作原理3）雙向逆變充放電式電機控制器（VTOG）比亞迪e6電動汽車電機控器（VTOG）外觀視頻IGBT模塊4）驅動電機及其控制系統(tǒng)冷卻（3）驅動電機及其控制系統(tǒng)的工作原理當車輛行駛時，電機通過旋轉變壓器檢測到電機的位置，位置信號通過控制器的處理，發(fā)送相關信號給控制器IGBT，邏輯信號控制IGBT開斷，控制器輸出近似正弦交流電。電機定子的三相繞組在正弦繞組下形成圓形的旋轉磁場，驅動電機轉子轉動，在旋轉的過程中，旋轉變壓器作為速度和位置的檢測，反饋給控制器進行監(jiān)測，來準確控制電機的轉速和位置。5.2比亞迪e6電動汽車驅動電機及控制器溫度高的故障分析5.3驅動電機及其控制系統(tǒng)維修準備1.維修計劃（1）外部直觀檢查；（2）采用儀器設備檢測；（3）確定故障原因和零部件；（4）針對存在問題進行拆裝維修。2.維修設備與材料準備5.4驅動電機及其控制系統(tǒng)故障的檢查1.外部直觀檢查1）檢查冷卻水泵是否有運轉聲音，管路是否破損，接頭是否松動漏水，并將故障排除。2）檢查電機及其控制器外部是否滲液，管接頭是否松動，并將故障排除。3）檢查電機及其控制器外部高低壓接插件是否良好，導線有否破損，并將故障排除。4）檢查電機外部緊固螺釘是否松動，有否異響。（1）檢查蓄電池電壓：用萬用表檢查，標準電壓值為11~14V，如果電壓值低于11V，在進行下一步之前請充電或更換蓄電池。（2）用診斷儀讀取故障碼：診斷儀連接DLC3診斷口，整車上ON檔電，進入VTOG控制器故障碼診斷。如有故障碼，則應檢查對應的故障碼。如無通訊，應檢查電源線和CAN線，若都正常仍無通訊，更換VTOG控制器。如無故障碼，則應全面檢查系統(tǒng)。2.用儀器設備進行故障診斷（3）VTOG高壓電源電路檢查1）檢查高壓2）檢查整車啟動流程3）檢查高壓配電箱低壓控制端拔下高壓配電箱M31連接器，測量線束端連接器各端子間電壓或電阻。如結果正常，則更換高壓配電箱。如異常，則進入下一回路檢查。（4）加速踏板深度傳感器檢查1）檢查加速踏板深度傳感器比亞迪e6電動汽車加速踏板深度傳感器拆裝與檢測視頻2）檢查線束檢查線束（5）電機回路檢查1）線束檢查2）用診斷儀檢查電機控制器和電機比亞迪e6電動汽車B32、B22、B23連接器的拆裝與檢測視頻5.5驅動電機及其控制系統(tǒng)的維修1.VTOG控制器的拆裝維修（參見任務4）2.驅動電機的拆裝維修（1）拆卸前的檢查和試驗1）電機拆卸前，要熟悉驅動電機結構特點和檢修技術要領，準備好拆卸所需工具和設備。另外，要清理現(xiàn)場工具，電機外表吹風清掃干凈。2）向用戶了解驅動電機運行情況，必要時也可作一次檢查實驗。將驅動電機空轉，測出空載電流和空載損耗，同時檢查驅動電機各部溫度、聲響、振動等情況，并測出電壓、電流、轉速等數(shù)據(jù)，這些情況和數(shù)據(jù)對檢修后的驅動電機質量檢查有幫助。

3）在切斷電源情況下測出驅動電機的絕緣電阻和直流電阻值，對于高壓電機還可測出泄漏電流值，以備與檢修后進行比較。（2）打開放油塞，將變速箱體內的潤滑油排放干凈，擰緊放油塞于箱體上，防止在拆卸過程中，異物掉入變速箱腔體內。（3）交錯擰開用于固定變速箱箱體與電機的六角法蘭面螺栓，將變

速箱與電機分離。（4）旋變接插件的拆裝與維修（5）溫控接插件的拆裝與維修1）用扳手將M6*20六角頭螺栓扭下來。2）取出溫控接插件，用斜口鉗將溫控接插件中間部分取下。3）取新的溫控接插件連上引線端插件，在溫控接插件裝配面涂上一層潤滑油，箱體配合孔也涂上一層潤滑油。再將溫控接插件插入后箱體配合孔內。最后將M6*20六角頭螺栓帶平墊圈扭上，扭力為12N?m。

（6）通氣閥的拆裝與維修1）用專用工具將通氣閥取下來。2）取新的通氣閥涂上一層AB膠，再用裝通氣閥工具將通氣閥裝到箱體上。（7）電機骨架油封的拆裝1）利用工具取出油封。2）更換新油封。在安裝之前要用潤滑油在骨架油封處和殼體配合處涂抹，再利用專用工具把油封向里旋轉壓緊，千萬不能硬砸硬沖。

（8）驅動電機端蓋的拆裝（9）驅動電機滾動軸承的拆裝（10）驅動電機轉子的拆裝當驅動電機轉子損壞需要維修時，就要把驅動電機轉子取出。為了一次抽出轉子，在檢修現(xiàn)場往往是在短軸端塞入一個“假軸”，將軸接長。較重的轉子要考慮起重工具和起重設備。（11）驅動電機三相動力線束的拆裝

（12）驅動電機定子的拆裝

（13）旋變定子的拆裝

（14）密封環(huán)的拆裝

（15）驅動電機裝配注意事項1）電機裝配前，要清掃定子、轉子內外表面塵垢，并用沾汽油的棉布擦拭干凈。清除電機內部異物和漆瘤，特別是機座和端蓋止口上的漆瘤和污垢，一定要用刮刀和鏟刀鏟除干凈，否則影響電機裝配質量。2）電機在修理后，若電機內部潤滑油不夠2L，電機內部則需要加足2L的美孚ATF220潤滑油（保證電機內部有2L的美孚ATF220潤滑油）。3）徹底清洗各接合面。注油塞螺紋、排油塞螺紋、端蓋與箱體接合處要涂抹密封膠（耐油硅酮密封膠M-1213型），通氣閥、銘牌要用AB膠涂抹接合處。4）勿過分擴張卡環(huán)，以免其變形。如果變形，需要更換。安裝確?？ōh(huán)完全卡入環(huán)槽。5）電機上所有的螺栓要用螺紋膠賽特242涂抹緊固。如果螺栓有裂紋或者損壞，請及時更換。螺栓扭緊后用油漆筆作標記。6）安裝軸承前要用軸承加熱器加熱所用的軸承80秒。安裝過程時，采用規(guī)定的工裝進行操作。同樣尺寸的軸承外圈與內圈不可以更換。7）裝配時用潤滑油處有三相動力線束總成與箱體裝配孔、O型圈與箱體裝配處、骨架油封與蓋板裝配處、旋變接插件、溫控接插件與箱體裝配處。1.驅動電機是為車輛行駛提供驅動力的電動機，是電動汽車的動力裝置。驅動電機與其控制系統(tǒng)相配合，用于控制電機的正向驅動、反向驅動、正轉發(fā)電、反轉發(fā)電，與整車控制系統(tǒng)實時通訊，實施電機的最優(yōu)運轉控制，限制最高輸出電流和電壓，進行電機保護和自身內部故障的檢測和處理等。2.驅動電機的主要性能參數(shù)有電機類型、額定功率、額定電壓、額定電流、額定效率、額定轉速、額定轉矩、額定功率因數(shù)、絕緣等級、功率密度、過載能力、可靠性和成本等。3.驅動電機系統(tǒng)的基本結構主要由電樞、磁場、控制器等組成，其工作原理都是利用電磁感應原理，將機械能轉換為電能或將機械能轉換為電能，一般電機都是可逆的。常見的驅動電機目前主要有交流永磁電動機、感應式交流電動機、直流電動機、開關磁阻電動機等。比亞迪e6汽車驅動電機為交流無刷永磁同步電動機。4.電機控制控制系統(tǒng)主要由高壓配電、控制器及相關的傳感器組成。工作時，驅動電機控制器接受