电动汽车驱动系统可靠性研究.docx

2018-04-27电动知家

2018-04-27电动知家

电动汽车驱动系统可靠性研究

厂背景和总义

电动汽车清洁无污染、能呈效率高、低噪声的优点，使得电动汽车的产业化势不可挡。在电动汽车的产业化过程中，企业和客户都非常关注电动汽车的可靠性。

驱动系统是电动汽车的关键部件之一，其可靠性研究不但能够获得电动汽车电机驱动系统的可靠性指标，为行业提供经济适用的可靠性考核方法和可靠性考核标准，能够大力促进我国电动汽车的产业化，加快我国电动汽车的快速发展。

，20世纪,40

，

20世纪,40年代口1943年电子管研究委员会成立，专门听究电子管的可靠性问题

年发表了（军用电于获备可靠性}的研究报告，标志者可靠性已成为—r1独立的学 科，足可韦性工程发痉的至要里程碑凸

20世纪50年代1952年美国国防部成立了电子设备可茎性咨询组(AGREE二)．于1957

■20世纪60年代。20世纪60年代呈可盂性工程全面发烂的阶段 也是美沮武器系统研制全可贯彻可靠性大纲的年代．

全面发

展阶段

70年代以后。1977年匡际电子技术委员会(I氏）设立

了可无性与可维修性技术委员会

国际化

发展阶段

可靠性研究

发展四阶段

可靠性指标

无农际工作时可可俎宝－一可用匪 ．可靠度 R

无农际工作时可

可俎宝

－一可用匪

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平均寿命： MTTF =IR(t)小

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失效率： 坻t)= 心

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I背景和念义

研究内容

研究内容

电动汽车驱动系统分类

．结构简

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优良的电芷祜矩控制特性 ．

坛市无轨电车上广泛它用

亘兰和体泛也较大

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．I开关耍阻电机驱动系绞

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志密度烹效率低成本、宽调速

L.电机尺寸尔忙积小

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转子结构南单 艳，毛注好

结构简聿．、坚固币用、成本低廉、运行可靠

低转矩惊动..f氏嗓吉、不痔要包巨传感器｀转违极因吉

矢昼控制词速技术比较成克，

驱动电路雯杂，成本窑

＋1 电动汽车驱动系统的结构

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逆变器(

逆变器

(lGBT)

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电动汽车驱动系统结构图

1|_I驱动系统故障模式及故障机理分析

1

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飞电动汽车驱动系统主电路拓扑图

飞

1

1转 子 转轴 1

轴承

主电路

厂驱动系统故障模式及故障机理分析

永磁同

永磁同步电机

抟子绕组

转子磁钢．

『电机驱动系统

驱动器

拧制电路控制器集成电

拧制电路

控制器

集成电路

1 定 子故障模式和故障机理

．定子绝缘故幛：主要是电压过高，绝缘局部击穿。定子铁芯故降：主要是由千铁芯松动

．定子绕组故障：

枚陲楼式

故陲机理

绝缘电阻下陡

受潮，积灰，，绝缘材料有缺陷

绝绿老化

连续宽洹，频繁启动，过载，冷热循环

绝缘击穿

材斜缺陷 尖峰电压，线图移动（由于电磁力气冲击工振动）造成的绝缘损伤，积灰焊接点被助焊剂商蚀

变质腐蚀

油，药污揽 泾蚀，运行电压过亩 f中击电压

断线

冲击和抵动t 焊接点接触不良而过热，热胀冷缩

过负载下定子损伤 (b)机械疲劳造成定子开裂

转子故障模式和故障机理

圈转子绕组：和定子绕组相同

转子磁钢：主要包括磁钢脱落和退磁两个方面。其中：磁钢脱落的主要故阻机理是粘接工艺欠住，粘接剂选择不当，结构不合理。退磁的主要故障机理是高温，振动，电枢反应，选用磁钢不当等

圈转子本身故障：： 一方面，转子中的混频电流引起集肤效应使转子电阻上升，使转子铜耗增大，造成磨损严重；另一方面，如果有缺陷 变形，外力冲击，设计和工艺不合理，会使转子发生断条。

振动造成绕组线圉损坏 (b)转子断条

1 电机故障模式和故障机理

．轴故障模式及机理

损故陌侯式

损

压

故漳机理

电法力妓频率与电动机的回有频率一致的盯候，电动 机会发生共探1轮 中有粗糙研窄物，研窍造成振动；有 惯性力作用千保持架上，润滑不良；因过载内图膨胀或外图收缩而快间隙不艺，轴承不圆性内外图变形，有 压疽，装配侮心或加载偏心，内外图与轴启 轴承孔的配仑松动造成旋转爬行，转速过志

轴承菩止时振动，苍粒的存在

电蚀 电流连续或间断通过翋承

开裂与断裂

配合太紧，装配面不匀税 轴承座变形J，类转爬行：过载， 运行j,．间与轴承座、拍房唾捏或摩擦，