检修驱动电机和减速器故障培训课件

任务1检修驱动电机和减速器故障一接受任务(收集信息)二制订方案三作出决策四任务实施五检查控制六总结评价目录Contents建议课时35min建议课时20min建议课时25min建议课时75min建议课时15min建议课时10min共计4学时，180分钟一接受任务(收集信息)二制订方案三作出决策四任务实施五检查控制六总结评价目录Contents一接受任务（信息收集）一辆2017年1月上牌的２０１５款北汽EV160轿车，行驶8200KM。在正常行驶过程中，出现类似底盘零部件松动的声音，从机舱内部下方发出，车辆低速滑行过减速带时比较明显；在低速行驶中加速和减速时也会频繁出现异响。技术主管初步判断是驱动电机及其动力输出相关部件问题。案例导入做为一名电动汽车维修助理技师，需要你协助技术主管按照规范程序，从车上拆下驱动电机，待维修完成后进行装复并确认工作状态。维修接待客户报修：行驶中异响，低速滑行过减速带响声明显询问客户1.是在什么车速出现异响，加速、减速是否存在2.故障发生的时刻，故障发生的频次，故障线索直观检查1.两前轮处是否有在行驶中干涉。2.在小剪式举升机上升起，检查半轴、万向节、花键等处是否有损伤或过度磨损。填写接车问诊表1.询问客户姓名、牌照号和行驶里程数2.请客户出示机动车行驶证，并根据机动车行驶证上的信息进行车辆识别：车辆：北汽新能源EV160轿车登记日期：2017年3.接车员将以上客户叙述及故障验证情况记入接车问诊表，并完成接车问诊表中的其他常规检查内容。4.向客户解释可能的故障原因并说明维修工作范围，准确的故障原因必须通过进一步的诊断确定。5.询问客户是否还有其他要求。6.让客户确认委托修理内容并签字。一接受任务（信息收集）填写接车问诊表样表一接受任务（信息收集）作业前的准备1.准备安全隔离带，安全警示牌;2.准备个人安全防护用品;3.检查并调校放电仪及绝缘万用表4.检查绝缘工具5.翼子板护围及绝缘垫对地绝缘性能一接受任务（信息收集）作业前的准备维修手册及电路图诊断仪绝缘胶布一接受任务（信息收集）一接受任务（信息收集）在信息收集过程中，教师提供工作页（内附评分表）和学习资源（北汽新能源EV系列维修手册、北汽新能源企业培训PPT、多媒体设备、维修工具等），模拟北汽新能源4S店企业工作环境，协助学生搜集资料。可以引导学生收集驱动电机相关信息：实物图片安装位置结构组成工作原理电路图维修工具使用方法驱动电机拆装方法安全注意事项等学生通过小组配合收集资料，小组交流探讨学习，提高学生搜集资料的能力和合作能力。一、驱动电机系统概述1.驱动电机系统的构成一接受任务（信息收集）驱动电机系统主要由驱动电机（DM）、MCU（MCU）、整车控制器（VCU）、机械传动装置等构成，通过高低压线束、冷却管路与整车其他系统作电气和散热连接。驱动电机系统各部件的连接一、驱动电机系统概述2.驱动电机系统的工作条件一接受任务（信息收集）驱动电机系统正常工作要满足以下条件：①

高压电源输入正常（绝缘性能大于20MΩ）。②

低压12V电源供电正常。③

与整车控制器通信正常。④

电容放电正常。⑤

旋变传感器信号正常。⑥

三相交流输出电路正常。⑦

电机及MCU温度正常。

⑧

开盖保持开关信号正常。二、认识驱动电机1.驱动电机的分类与性能一接受任务（信息收集）纯电动汽车常用的驱动电机主要有直流电机、三相交流异步电机、永磁同步电机、开关磁阻电机等性能类型直流电机三相交流异步电机永磁同步电机开关磁阻电机转速范围/（r/min）4000～600012000～200004000～10000＞15000功率密度低中高较高过载能力（%）200300～500300300～500峰值效率（%）85～8994～9595～9790负荷功率（%）80～8790～9285～9778～86功率因数（%）——82～8590～9360～65恒功率区——1:51:2.251:3功率范围小宽小很宽过载能力较好好较好好效率高较高高中转矩电流比高一般高高控制器成本低高高一般二、认识驱动电机（1）直流电动机优点：成本低、易控制、调速性能良好缺点：结构复杂、转速低、体积大、维护频繁特性：在电动汽车发展早期，直流电机被作为驱动电机广泛应用，但是由于其结构复杂，导致它的瞬时过载能力和电机转速的提高受到限制，长时间工作会产生损耗，增加维护成本。因此，目前电动汽车行业已经基本将直流电动机淘汰。应用代表车型：早期部分车型小结：基本上处于淘汰阶段，应用车型都是早期上市车型。一接受任务（信息收集）直流电机1.驱动电机的分类与性能二、认识驱动电机（2）异步电机优点：结构简单、可靠性好、成本易控缺点：效率低、调速性差特性：相比于永磁同步电机，异步电机的优点是成本低、工艺简单、运行可靠耐用、维修方便，而且能忍受大幅度的工作温度变化。反之，温度大幅变化会损坏永磁同步电动机。尽管在重量和体积方面，异步电动机并不占优，但其转速范围广泛以及高达20000rpm左右的峰值转速，即使不匹配二级差速器也能够满足该级别车型高速巡航的转速需求，至于重量对续航里程的影响，高能量密度的电池能够“掩盖”电机重量的优势。应用车型：特斯拉ModelS、ModleX、江铃E200、江铃E100、江铃E160、众泰云100S、芝麻E30等。小结：只是少量车型选用，但也不乏主流车型，从目前来看，该类电机不会成为趋势一接受任务（信息收集）1.驱动电机的分类与性能三相交流异步电机的结构（3）永磁同步电机优点：效率高、结构简单、体积小、重量轻缺点：成本较高、高温下磁性衰退特性：所谓永磁，是指在制造电机转子时加入永磁体，使电机的性能得到进一步提升。而所谓同步，则指的是转子的转速与定子绕组的电流频率始终保持一致。因此，通过控制电机的定子绕组输入电流频率，电动汽车的车速将最终被控制。与其他类型的电机相比较，永磁同步电机最大优点在相同质量与体积下，永磁同步电机能够为新能源汽车提供最大的动力输出与加速度。这也是永磁同步电机成为首选的主要原因。但是，它也有自身的缺点，转子上的永磁材料在高温、震动和过流的条件下，会产生磁性衰退的现象，使得电机容易发生损坏。应用车型：比亚迪秦、比亚迪宋DM、宋EV300、北汽EV系列、腾势400、众泰E200、荣威ERX5等。小结：被广泛使用，成为主流电机，目前被各大新能源汽车品牌车型选用。一接受任务（信息收集）1.驱动电机的分类与性能永磁同步电机的结构二、认识驱动电机（二）.驱动电机知识认知（3）三相交流永磁同步电机的的结构组成一接受任务（信息收集）定子（铝合金）、转子（永磁）、前后端盖和和旋变传感器组成。（二）.驱动电机知识认知（3）三相交流永磁同步电机的的结构组成一接受任务（信息收集）电机轴定子电动机剖面图（二）.驱动电机知识认知（3）三相交流永磁同步电机的的结构组成一接受任务（信息收集）a.转子实物照片（硅钢片中间镶嵌永久磁铁）外壳钢套（二）.驱动电机知识认知（3）三相交流永磁同步电机的的结构组成一接受任务（信息收集）b.旋变传感器功用：主要监测电机转子的转速，和转子的位置反馈给电机控制器构造：传感器线圈固定在壳体上，信号齿圈固定在转子上传感器线圈：有励磁、正弦、余弦三组线圈组成一个传感器（二）.驱动电机知识认知（3）三相交流永磁同步电机的的结构组成一接受任务（信息收集）C.电机温度传感器电机温度传感器功用：检测电机定子绕组的温度，并提供散热风扇启动的信号之一温度传感器阻值：温度在25℃拔下插件测量传感器端子应有1000Ω电阻±10%散热风扇启动温度值：45℃≤温度＜50℃时冷却风扇低速启动；温度≥50℃时，冷却风扇高速启动；温度降至40℃时冷却风扇停止工作。编号信号名称说明GTH0电机温度传感器接口HTL0二、认识驱动电机（4）开关磁阻电机优点：结构简单、体积小轻便、效率高、成本低缺点：噪声振动大、输出扭矩脉动特性：开关磁阻电机作为一种新型电机，相比其他类型的驱动电机而言，它的结构最为简单，定、转子均为普通硅钢片叠压而成的双凸极结构，转子上没有绕组，定子装有简单的集中绕组，具有结构简单坚固、可靠性高、质量轻、成本低、效率高、温升低、易于维修等优点。而且它具有直流调速系统可控性好的优良特性，同时适用于恶劣环境，适合作为电动汽车的驱动电机使用。业内人士预测，开关磁阻电机将成为电动汽车领域的一匹黑马。应用代表车型：无小结：暂未被广泛应用，但未来有可能因为其优良特性，而成为主流电机一接受任务（信息收集）3.驱动电机的分类与性能开关磁阻电机拓展知识驱动电机知识认知1.驱动电机特点和功能一接受任务（信息收集）驱动电机是纯电动汽车三大核心部件之一，是车辆行驶的主要执行机构，其特性决定了车辆的主要性能指标，直接影响车辆动力性、经济性和舒适性。采用三相交流永磁电动机（DM）、电机控制器（MCU）可调整输出电流和电动机转速，电机和电机控制器采用水冷方式防止温度过高。整车控制器（VCU）根据驾驶员意图发出各种指令，电机控制器响应并反馈，实时调整驱动电机输出。知识拓展

驱动电机知识认知2.驱动电机的技术指标一接受任务（信息收集）技术指标技术参数类型永磁同步额定转速2812rpm转速范围0～9000rpm额定功率20kW(EV160)/30kW峰值功率45kW(EV160)/53kW额定扭矩102Nm峰值扭矩128Nm(EV160)/180Nm重量45kg

防护等级IP67尺寸（定子直径X总长)(Φ)245X(L)280（EV200）(Φ)230X(L)275（EV160）拓展知识驱动电机知识认知3.驱动电机的安装位置一接受任务（信息收集）电动机电机控制器冷却系统拓展知识驱动电机知识认知4.驱动电机的连接示意图一接受任务（信息收集）三、机械传动装置——减速器一接受任务（信息收集）2.减速器的工作原理减速器动力传动机械部分是依靠两级齿轮副来实现减速增扭，其动力传递路线为：驱动电机输入轴输入轴齿轮中间轴齿轮1中间轴齿轮2差速器齿轮差速器左右半轴左右车轮。减速器的工作原理图解三、机械传动装置——减速器一接受任务（信息收集）纯电动汽车较多的采用固定速比的减速装置——减速器来与驱动电机搭配，从而省去了变速器、离合器等部件。减速器由壳体、输入轴组件、中间轴组件、差速器等构成。1.减速器的构成三、机械传动装置——减速器一接受任务（信息收集）3.减速器的保养通常，在汽车行驶3000km或3个月后需要对减速器进行保养，更换润滑油。公里1万2万3万4万5万6万7万8万月数612182430364248方法BHBHBHBH备注B：维护保养检查必要时更换润滑油；H：更换润滑油（行驶满2万公里必须更换）减速器的保养周期一接受任务(收集信息)二制订方案三作出决策四任务实施五检查控制六总结评价目录Contents二制定方案1.合理分组，发挥小组长的作用。根据优、中、差的分配原则，小组分配以4~6人一组。学生可以自由组合，教师进行适当调整。2.收集资料，资源共享。在小组长的督促下，通过图书馆、多媒体设备等手段搜集有关高压动力电池的实物图片、安装位置、结构组成、工作原理、电路图、驱动电机拆装方法、维修工具使用方法等资料。收集到的资料，小组内部整理归类，并共享学习。3.小组交流讨论，制订计划。根据驱动电机的工作原理，小组进行分析探讨，制作驱动电机拆装计划。二制定方案1.传动轴外向节部分异响；2.下摆臂、球头销异响；3.转向横拉杆球状销异响；4.减震器异响。底盘下部发动机异响，故障原因一般有如下：二制定方案制定简单的任务计划表

故障（现象）名称导致故障的可能原因1.2.3.............维修方案（简要）1.2.3.4.5.6.............备注二制定方案任务实施方案

（1）故障现象确认

行驶中异响，加速或减速时异响明显（2）故障原因分析

a.底盘零部件松动的声音，从机舱内部下方发出，车辆低速滑行过减速带时比较明显；

居此判断是行驶有关部件的故障；b.在低速行驶中加速和减速时也会频繁出现异响。

居此判断是动力传动部分的故障。

综合判定是驱动电机与传动轴之间的响声。（3）维修步骤与方法1）车辆初步检查，确认故障原因；2）驱动电机拆卸与安装；3）装复后的试车验证。一接受任务(收集信息)二制订方案三作出决策四任务实施五检查控制六总结评价目录Contents三作出决策每一个小组派代表分享小组制订的计划，对于每一个小组的计划，教师不要急于否定。每一个小组都发言后，师生共同探讨最合理的一份计划。小组分享教师对有创新点的计划给予肯定和赞赏，让学生体会的成功感。师生共同分析每一份计划的不足之处进行完善，最后一起确定驱动电机拆装的最终方案学生的各种想法一起交流，思维发生碰撞，能够获得共同的提高。教师点评一接受任务(收集信息)二制订方案三作出决策四任务实施五检查控制六总结评价目录Contents四任务实施1.拆卸驱动电机步骤1）检查确认车辆停放四任务实施2）确认驻车制动，N档状态3）关闭点火开关，钥匙放在口袋内避免别人误操作点火通电，发生电气事故1.拆卸驱动电机步骤四任务实施4）断开12V蓄电池负极5）把负极极桩用胶带覆盖1.拆卸驱动电机步骤四任务实施6）拧开散热器盖7）支撑车辆1.拆卸驱动电机步骤8）拆下动力电池线束护板9）在下方排放冷却液，并断开电机上的进出水管路四任务实施10）拔下驱动电机上的低压线束1.拆卸驱动电机步骤12）拆卸车轮13）拔下空调压缩机上的高低压插件，在电机上拆下空调压缩机的固定螺栓，将空调压缩机移动到远离电机的位置并固定。11）拆下电机控制器的高压插头四任务实施14）拆卸制动钳总成并固定1.拆卸驱动电机步骤16）用撬棍将驱动轴从变速器中撬出，拔出左右两个驱动轴17）拆卸固定驱动电机的悬架螺栓15）使用专用工具将驱动轴从制动盘中拔出四任务实施18）从车辆下方拆下驱动电机和减速器总成1.拆卸驱