新能源汽车电机及控制系统检修- -课件 项目二 永磁同步电机认知及检修 .pptx

新能源汽车电机及控制系统检修

项目二永磁同步电机认知及检修

1.故障案例：一辆2018款吉利帝豪EV300电动汽车，车主反映，车辆启动上电正常，但挂挡后踩油门踏板，车辆不能行驶，熄火后再次启动能挂挡行驶。2.故障诊断：试车发现，启动车辆后“OK”灯亮起，表明动力电池供电正常，解码器进入诊断系统后未读到相关故障码，能够挂挡行驶。熄火几分钟后再次启动发现仪表出现故障指示灯，显示动力系统存在故障，解码读取的故障码比较多，有P102A04和U34A882等多个故障，表明电机控制器出现故障。查找电路图，初步检查了常电、IG电及搭铁，均正常。根据故障特点，将问题投向总线，断蓄电池负极后拔下电机控制器线束插头EP11，测量其27和28端子电阻值为125.8Ω，正常。3.故障排除：检查线束插头后发现EP11-27端子至EP02-13端子之间线束有接触不良故障，修复后故障消失，可以正常挂挡行驶。情景导入

任务一永磁同步电机的结构及原理项目描述永磁同步电机具有高转矩/惯量比、高功率密度高效率、体积小、响应快、运行可靠等优点，在新能源汽车上应用广泛。本任务介绍了永磁同步电机的结构、各组成部件以及在车上的安装位置。学习目标

理论知识永磁同步电机（permanentmagnetsynchronousmotors,PMSM）具有高转矩/惯量比、高功率密度高效率、体积小、响应快、运行可靠等优点。与异步电机相比，无需励磁电流，因而功率因数高；主磁场由转子永磁体提供，因而无转子铜耗和铁耗（铁耗很小），效率高。近年来，由于永磁材料性能不断提高，以及PMSM控制技术的不断成熟，PMSM在电动汽车上的应用越来越普及。所谓永磁，指的是在制造电机转子时加人永磁体，使电机的性能得到进一步的提升。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。

理论知识一、永磁同步电机的结构永磁同步驱动电机由定子绕组、定子铁芯、转子铁芯、旋转变压器、电源动力引出线、水冷系统、机壳等组成，其结构示意图如图2-1-2所示。如图2-1-3所示的永磁同步电机采用三相8极结构，电机的定子铁芯与交流异步机相似，在铁芯内圆周有48个嵌线槽。

理论知识1、定子与三相绕组永磁同步电机的定子是由导磁的定子铁芯和导电的定子绕组以及固定铁芯和绕组用的一些部件组成的，这些部件是机座、铁心压板、绕组支架等。为了能够产生旋转磁场，需要3个相对其中心轴旋转120°的绕组。通常这3个绕组被安装在三相交流电机的定子铁心上，如图2-1-4所示。三相绕组以星形电路成三角形电路连接，如图2-1-5所示。根据需要选择使用哪种电路。各相绕组之间的相位差为120°。

理论知识2、转子转子采用内置永磁体结构，在铁芯内开有插装永磁体的槽，在永磁体两侧有隔磁的空气槽以减小漏磁，转子实物如图2-1-8所示。转子铁芯插入永磁体后用挡板压紧，压入转轴与轴承，如图2-1-9所示。汽车电机功率一般在100kW以下，转子发热量很小，定子通过水冷可很好散热，无需用风扇散热。按照永磁体在转子上安装位置的不同而形成转子磁路结构的不同，可分为表面式和内置式两种永磁同步电机。（1）表面式转子磁路结构（2）内置式转子磁路结构

理论知识3、机座与端盖定子安装在机座内，机座是整个电机安装的基础，机座壁内有冷却水通道，冷却水通道是螺旋状环绕机座，分两层制作，两个冷却水管接头是冷却水的进出口。在机座两端有端盖，端盖封闭电机并支撑转子，前端盖是传动端的端盖,后端盖是非传动端的端盖，如图2-1-12所示。

理论知识4、电机冷却水道如图2-1-13所示。比亚迪e6车型的冷却系统采用闭式强制水冷循环系统，冷却介质为乙二醇型冷却液。冷却系统由电动水泵提供动力（比亚迪e6车型），低温冷却液通过冷却管路由散热器流向待散热元件（电机控制器、DC、电机），冷却液在待散热元件处吸收热量后，再通过冷却管路流经散热器进行散热，之后进行下一个循环。

理论知识二、永磁同步电机的工作原理永磁同步电机具体工作原理如下：在电动机的定子绕组中通入三相电流，在通入电流后就会在电动机的定子绕组中形成旋转磁场，由于在转子上安装了永磁体，永磁体的磁极是固定的，根据磁极的同性相吸异性相斥的原理，在定子中产生的旋转磁场会带动转子进行旋转，最终达到转子的旋转速度与定子中产生的旋转磁极的转速相等，所以可以把永磁同步电机的起动过程看成是由异步启动阶段和牵入同步阶段组成的。