EPS永磁同步电机的可靠性试验.pdf

墨臣墨臣 _。一 ll_ il_ 一蜘豳 蛾| EPS永磁同步电机的可靠性试验 郑 虎 (上海汽车集团公司乘用车公司技术中心，201206) 摘要 ：EPS永磁 同步电机失效导致的EPS故障是当前汽车召回的重要原因之一 。本文基于EPS永磁 同步 电机模 型，根据 电机故障树分析 ，提 出EPS永磁 同步 电机可靠性试验 内容和方案 。通过在荣威E50项 目上的实际应用 ．验 证 了模型的有效性和试验方案的可行性 关键词 ：EPs；永磁同步电机 ；失效 ；可靠性 中图分类号：U463．645 文献标识码 ：A 文章编号：1003—8639(2014)12—0070—04 Reliability TestforEPS PM SM ZHENG Hu (PassengerVehicleCompany，SAICMotorCo．，Ltd．，Shanghai201206，China) Abstract：The EPS fault caused by EPS PMSM failure is one of the importantreasons for currentvehicle recalls．The contentand program ofreliability testfor EPSPMSM are0rooosed basedon itsmodeland itsfailure treeanalysis．The effectivity ofthemodeland thereliability ofthe testprogram areverified through itsapplication on ROEWE E50． Keywords：EPS；PMSM (PermanentMagnetSynchronousMotor)；failure；reliability 较传统的液压助力转 向系统HPS而言，电动助 验方面，结合EPS永磁同步电机 (PMSM)的应用特 力转向系统EPS具有节能 、环保 、转向力随车速可 点，对电机的可靠性试验进行研究。 变等优点口]，这使它得到了大量的应用和推广 。然 图l是一款带有霍尔位置传感器的EPS用PMSM。 而近几年，全球发生多起 由于转向系统存在安全隐 理论上图l的9个部件中的任何一个失效或故障，都 患导致 的车辆 召回事件 ，其 中有一些是由EPS电机 会引起电机失效或故障。 引起 的。如2010年3月 。通用召 回约130万辆紧凑 车，召回原因是助力转向电动机存在隐患_2]；又如 2009年1月 ，丰 田在华召回约12万辆车 ，其原因是 电动转 向机总成EPS电机轴表面工艺处理的原因， 导致电机作动不 良，转向操纵助力不足 l3]。由此可 见 ，EPS电机的安全性和可靠性直接影响车辆 、驾 驶及乘员的安全 ，故很有必要针对EPS电机 的可靠 性进行研究和分析。 国内外 已经针对 电机可靠性进行了一些研究， 黄洪剑研究了无刷直流电机轴承 、绕组绝缘和驱动 电路 的可靠性 。得到 电机工作2000h的可靠度为 0．997~：EMANUELBRANCAT0认为中小型交流电机 图 1 EPS用 PMSM 剖面 图 中，轴承故障和绕组绝缘故障 占总故障数的97％I]； 周铉教授对汽车交流发电机的可靠性进行 了建模和 在该 电机 的应用中，并没有发生壳体 、定子铁 分析 ，认为电机绝缘系统、轴承 、调节器 电路和整 心部件失效 ，且EMANUELBRANCATO同样认为壳 流 电路 占电机总故障的91％_6j；这些理论分析无疑 体失效不是重要的，故在本文中不作考虑。该 电机 会为电机的可靠性设计提供帮助。本文将从电机试 的可靠性框 图如图2所示。