直流無刷電機(jī)動力系統(tǒng)及故障解析
一、直流無刷電機(jī)動力系統(tǒng)組成
一、直流無刷電機(jī)動力系統(tǒng)組成
直流無刷電機(jī)動力系統(tǒng)主要由轉(zhuǎn)子、定子和位置傳感器三部分構(gòu)成。位置傳感器依據(jù)轉(zhuǎn)子位置變動，按照既定順序?qū)Χㄗ永@組電流實(shí)施換流操作。具體而言，它負(fù)責(zé)檢測轉(zhuǎn)子磁極相對定子繞組的位置，當(dāng)處于特定位置時(shí)生成位置傳感信號。此信號經(jīng)信號轉(zhuǎn)換電路處理后，用于掌控功率開關(guān)電路，并依照一定邏輯關(guān)系實(shí)現(xiàn)繞組電流切換。而定子繞組的工作電壓，則由受位置傳感器輸出控制的電子開關(guān)電路供應(yīng)。
二、無刷電機(jī)燒壞的原因
1. 轉(zhuǎn)子與控制器不匹配
無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子和控制器之間需要具備良好的匹配性以保障正常運(yùn)行。倘若二者不匹配，極易引發(fā)過載短路現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致電機(jī)燒毀。
2. 過載
在運(yùn)行過程中，若無刷電機(jī)突然遭遇過大負(fù)載，亦會燒毀。這種情況可能是由于外部環(huán)境突變或機(jī)械設(shè)計(jì)存在缺陷所致。
3. 電壓異常
無論是過高還是過低的電壓，都會對無刷電機(jī)造成不良影響。過高電壓會使電機(jī)負(fù)載加重，而過低電壓則可能導(dǎo)致電機(jī)無法正常工作。
4. 超溫
無刷電機(jī)運(yùn)行時(shí)會產(chǎn)生熱量，若散熱不及時(shí)，溫度一旦升高至一定程度，電機(jī)就可能燒毀。
5. 電機(jī)繞組短路
這通常是因?yàn)殡姍C(jī)線圈絕緣層損壞或線圈接頭松動等原因引發(fā)的。它會導(dǎo)致電流過大，電機(jī)內(nèi)部溫度急劇上升，最終致使電機(jī)燒毀。
6. 驅(qū)動器故障
無刷電機(jī)驅(qū)動器承擔(dān)著將電控信號轉(zhuǎn)換為電源電壓和電流的重要任務(wù)。一旦驅(qū)動器出現(xiàn)故障，電機(jī)將無法正常工作，甚至可能被燒毀。
7. 負(fù)載過重
當(dāng)電子調(diào)速器面臨過重負(fù)載時(shí)，會輸出更大電流以維持轉(zhuǎn)速。然而，過大的電流會使電機(jī)過熱，甚至燒毀。
8. 處理不當(dāng)
在無刷電機(jī)的使用和安裝過程中，若操作不當(dāng)，可能會造成電機(jī)過載或短路，從而導(dǎo)致電機(jī)燒毀。
9. 驅(qū)動電壓不穩(wěn)定
無刷電機(jī)對驅(qū)動電壓的穩(wěn)定性要求較高。驅(qū)動電壓不穩(wěn)定可能產(chǎn)生電機(jī)過載、電壓過高等問題，進(jìn)而導(dǎo)致電機(jī)燒毀。
10. 電路損壞
無刷電機(jī)內(nèi)部電路包含驅(qū)動板、霍爾傳感器、電動機(jī)等眾多元件。任何一個(gè)元件損壞都可能影響電路正常工作，導(dǎo)致電機(jī)燒毀。
三、無刷電機(jī)的常見故障
無刷電機(jī)的常見故障主要分為電機(jī)電路元件故障和電機(jī)機(jī)械故障兩大類。
（一）電機(jī)電路元件故障
電機(jī)主相線燒斷、腐蝕斷、磨斷或燒化粘連 ：通過觀察電機(jī)線外觀能夠較為容易地發(fā)現(xiàn)此問題，尤其要注意接線盒中主相線的接頭以及電機(jī)軸處的電機(jī)線。
電機(jī)線圈繞組短路或斷路 ：無需拆卸電機(jī)，只需將電動車支起使后輪懸空，便可進(jìn)行初步判斷。測試短路時(shí)，需將電機(jī)的三根主相線從控制器上取下，防止三根相線的接頭接觸。手動轉(zhuǎn)動電機(jī)，若轉(zhuǎn)動順暢無明顯阻擋力，表明繞組未短路；反之，若轉(zhuǎn)動阻力較大且無間斷性卡滯現(xiàn)象，無論是向前還是向后轉(zhuǎn)動均有較大阻力，則說明繞組短路。測試斷路時(shí)，將電機(jī)的三根相線的接頭依次分別兩兩并在一起，手動轉(zhuǎn)動電機(jī)，若阻力大，說明這兩根相線間的繞組未斷路；若阻力較輕，則表明存在斷路現(xiàn)象。
電機(jī)霍爾線接觸不良或斷開 ：仔細(xì)觀察霍爾的五根線，或適當(dāng)拉拽接插件部分，查看是否存在斷開或接觸不良的情況。
霍爾元件松動、脫焊或老化腐蝕、損壞 ：可借助修車寶進(jìn)行檢查，也可運(yùn)用萬用表的二極管檔或歐姆檔進(jìn)行檢測。霍爾元件可能出現(xiàn)三種情況：損壞、引腳脫焊，以及內(nèi)部受潮導(dǎo)致雜質(zhì)和水分附著在引腳上造成信號紊亂。前兩種情況分別對應(yīng)更換霍爾或重新焊接引腳，第三種情況則需清理雜質(zhì)和水分。
（二）電機(jī)機(jī)械故障
電機(jī)軸承曠動、散裂或卡死 ：轉(zhuǎn)動電機(jī)并傾聽有無異響，觀察行走時(shí)是否發(fā)出有規(guī)律的聲音。用手左右橫向扳動電機(jī)輪，若有曠動感，且軸承散裂嚴(yán)重時(shí)，可能會散落碎片卡死電機(jī)，導(dǎo)致電機(jī)無法轉(zhuǎn)動。此時(shí)，需打開電機(jī)更換兩側(cè)軸承。
轉(zhuǎn)子磁鋼移位、松動或退磁 ：磁鋼移位或松動時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)動會發(fā)出間歇性的咔嚓咔嚓摩擦聲，聲音較為明顯。手動轉(zhuǎn)動時(shí)，會發(fā)現(xiàn)某個(gè)部位存在卡滯現(xiàn)象。此時(shí)，需拆開電機(jī)蓋，檢查并用膠重新粘接固定松動的磁鋼片。若磁鋼退磁，電動車行駛將變得無力，電機(jī)嚴(yán)重發(fā)熱耗電快。可拆開電機(jī)檢查磁鋼磁性強(qiáng)弱，若退磁，需更換磁鋼、轉(zhuǎn)子或電機(jī)。
磁鋼生銹或定、轉(zhuǎn)子間有異物卡死轉(zhuǎn)子 ：長期潮濕銹蝕會導(dǎo)致磁鋼生銹，轉(zhuǎn)子和定子之間充滿鐵銹，或電機(jī)中有磁鋼碎片、異物進(jìn)入，造成轉(zhuǎn)、定子之間摩擦大或卡死，轉(zhuǎn)動困難。這種情況下，有時(shí)雖能正常騎行但耗電嚴(yán)重，停車后用手轉(zhuǎn)動電機(jī)會感覺沉重。需拆開電機(jī)清理鐵銹或異物。
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