电动汽车结构原理与检修课件：驱动电机系统部件的更换

电动汽车电机及控制系统检修

驱动电机系统部件的更换一、电动汽车驱动电机的种类的及特点1.对驱动电机的要求一、电动汽车驱动电机的种类的及特点1.对驱动电机的要求目前汽车专用驱动系统主要有三种类型的电机系统，直流电机驱动系统。永磁同步电机驱动系统、交流感应电机驱动系统。2.

电动机的类型及特点永磁同步电动机无刷直流电动异步电动机2.

电动机的类型及特点开关磁阻电动机轮毂电机二、驱动电机系统工作模式驱动电机系统由驱动电机(PMMS)、驱动电机控制器(MCU)构成，通过高低压线束、冷却管路与整车其它系统连接。在电动车辆的行驶模式有D档加速行车时、减速制动时，R档倒车等工况。以某电动车型为例介绍驱动电机系统在不同的行驶模式不同的工作状态。1.D档加速行车2.R档加速行车

3.制动时能量回收

4.E档行驶时三、驱动电机系统工作条件•驱动电机系统正常工作要满足的条件如下：•高压电源输入正常(绝缘性能大于20MΩ)•低压12V电源供电正常(电压范围9-16V)•与整车控制器通讯正常•电容放电正常•旋变传感器信号正常•三相交流输出电路正常•电机及电机控制器温度正常•开盖保持开关信号正常四、永磁同步电机的结构及工作原理1.永磁同步电动机的分类永磁同步电机可分为交流永磁同步电机(PMSM)，直流无刷永磁电机(BLDCM)和新型永磁电机(混合式永磁电机(HSM)、续流增磁永磁电机)三大类，目前电动汽车主要采用的是前2类。永磁同步电动机转子磁路结构不同，则电动机的运行特性、控制系统等也不同。根据永磁体在转子上的位置的不同，永磁同步电动机主要可分为：凸装式和内置式。四、永磁同步电机的结构及工作原理1.永磁同步电动机的分类凸装式永磁转子嵌入式永磁转子铁芯2.永磁同步电机的结构交流永磁同步电机电机主要由定子(铝合金)、转子(永磁)、前后端盖和和旋变传感器组成。3.永磁同步电机的机械特性永磁同步电机的机械特性曲线。根据特性曲线可以看出，永磁同步电机在低转速时扭矩最大，随着转速的升高扭矩逐渐降低。在在低转速时功率随转速增加，在高转速时保持恒定的功率。五．交流异步电机的结构及工作原理在电动汽车的应用中，笼型异步电动机较为广泛。其结构简单、造价低、结构坚固，而且维护起来也很容易。1.交流异步电动机的结构五．交流异步电机的结构及工作原理2.交流异步电动机的工作原理六、

电机控制器结构及功能根据GB/T18488.1-2001《电动汽车用电机及其控制器技术条件》对电机控制器的定义，电机控制器就是控制主牵引电源与电机之间能量传输的装置、是由外

界控制信号接口电路、电机控制电路和驱动电路组成。1.电机控制器主要功能电机控制器主要功能包括车辆的怠速控制(爬行)；控制电机正转(前进)；控制电机反转(倒车)；能量回收(交流转换直流)驻坡(防溜车)。电机控制器另一个重要功能是通信和保护，实时进行状态和故障检测，保护驱动电机系统

和故障反馈。电机控制器的核心元件电机控制器使用以下传感器来提供驱动电机系统的工作信息，包括：n

电流传感器用以检测电机工作的实际电流(包括母线电流、三相交流电流)

。n

电压传感器用以检测供给电机控制器工作的实际电压(包括动力电池电压、12蓄电池电压)。n

温度传感器用以检测电机控制系统的工作温度(包括IGBT模块温度、

电机控制器板载温度)

。某车型驱动电机控制器的铭牌从电机的铭牌中可以看到电机型号、冷却方式电机额定电压、最大输出电流等参数。2.电机控制器结构电机控制器构主要由接口电路、控制主板、IGBT模块(驱动)、超级电容、放电电阻、电流感应器、壳体水道等组成。2.电机控制器结构电动车型电机的控制器内部的三相输出和直流高低压输入母线。三相输

出高低压

输入2.电机控制器结构机控制器内部的超级电容、控制主板和接口电路。2.电机控制器结构电机控制器内部的IGBT模块和电流感应器IGBT模块电流感应器

2.电机控制器结构电机控制器内部的电容与直流母线的连接和放电电阻七、

电机的传感器在电机上安装的传感器主要有电机温度传感器和测量电机转速的旋转变压器。1.电机温度传感器电机温度传感器功用的作用是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。某车型温度传感器为PT1000型热敏电阻，温度在0℃时阻值100Ω

，温度每增加1℃。阻值增加3.8Ω。散热风扇启动温度值：45℃≤电机温度＜50℃时冷却风扇低速启动；电机温度≥50℃时，冷却风扇高速启动；电机温度降至40℃时冷却风扇停止工作。电机温度传感器外观图。2.旋转变压器旋转变压器(resolver/transformer)安装在驱动电机上，是一种电磁式传感器，又称同步分解器，用来测量旋转物体的转轴角位移和角速度。在电动汽车

上，使用旋转变压器作为测量驱动电机的转速的元件，并将转速信号传递给电机

控制器。旋转变压器结构简图旋转变压器结构简图C-在两线圈夹角为0-90°之间时输出电压与输入电压关系A-两线圈夹角为0°时的输出电压与输入电压关系B-在两线圈夹角为90°时输出电压与输入电压关系旋转变压器的工作原理旋转变压器的结构八、驱动电机的更换当电机损坏时需要更换电机，更换电机时要按照高压操作的规范进行。

某车型永磁同步电机的安装位置及其相关器件。1.拆卸驱动电机的步骤•将钥匙置于OFF挡并关闭及所有用电器；将钥匙从点火开关拔下并妥善保管。•断开蓄电池低压负极电缆•拧开散热水箱盖•将车辆举升•拆下前机舱挡板•在下方排放冷却液，并断开电机上的进出水管路。•拔下驱动电机器上的低压线束•用专用工具拆下电机控制器的高压插头1.拆卸驱动电机的步骤•拆卸车轮•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位置并固定•拆卸制动钳总成并固定•使用专用工具将驱动轴从制动盘中拔出•用撬棍将将驱动轴从变速器中撬出，拔出拔出左右两个驱动轴•拆卸固定驱动电机的悬架螺栓•从车辆下方拆下驱动电机和减速器总成•安装步骤与拆卸步骤相反2.

电机总成安装完成后的检查•