《新能源汽車電機(jī)及控制系統(tǒng)檢修》 課件 2-6 檢修轉(zhuǎn)子位置傳感器故障

能力模塊二

新能源汽車電機(jī)認(rèn)知任務(wù)六

檢修轉(zhuǎn)子位置傳感器故障《

新

能

源

汽

車

電

機(jī)

&

控

制

系

統(tǒng)

檢

修

》

目錄0102030405轉(zhuǎn)子位置傳感器的作用與分類轉(zhuǎn)子位置傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理電磁式位置傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理光電式位置傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理旋轉(zhuǎn)變壓器的結(jié)構(gòu)與工作原理任務(wù)實(shí)施0607霍爾元件式位置傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1.了解轉(zhuǎn)子位置傳感器的作用及分類。2.掌握轉(zhuǎn)子位置傳感器的結(jié)構(gòu)及原理。3.了解轉(zhuǎn)子位置傳感器的安裝位置。1.能夠掌握轉(zhuǎn)子位置傳感器勵(lì)磁、正弦、余弦線圈電阻的正常值范圍。3.能夠正確、規(guī)范地使用常規(guī)維修工具拆裝轉(zhuǎn)子位置傳感器。1.認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)，積極主動(dòng)。安全生產(chǎn)，文明施工。2.獲得多途徑檢索知識(shí)、分析解決問(wèn)題以及多元化思考解決問(wèn)題的方法，形成創(chuàng)新意識(shí)。3.嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)規(guī)章制度及6S現(xiàn)場(chǎng)管理，培養(yǎng)精益求精的工匠精神。技能目標(biāo)素養(yǎng)目標(biāo)任務(wù)引入Tasktointroduce一輛行駛里程為62000公里的比亞迪E5，車主反映正常上“OK”檔之后，車輛掛擋不走，并隨即亮起動(dòng)力系統(tǒng)故障燈，并提示請(qǐng)檢查動(dòng)力系統(tǒng)。維修技師使用道通MS908E故障診斷儀掃描全車模塊之后，VTOG-DSP2報(bào)出P1B0100：旋變故障。萬(wàn)用表實(shí)測(cè)旋變傳感器（又稱轉(zhuǎn)子位置傳感器）線圈阻值，發(fā)現(xiàn)余弦線圈阻值僅有8Ω左右。據(jù)此判斷，故障原因應(yīng)當(dāng)為旋變傳感器內(nèi)部線圈存在故障，更換旋變傳感器信號(hào)盤后，故障排除。01轉(zhuǎn)子位置傳感器的作用與分類ZHUANZIWEIZHICHUANGANQIDEZUOTONGYUFENLEI轉(zhuǎn)子位置傳感器的作用與分類位置傳感器是能檢測(cè)被測(cè)物的位置變化并將之轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的一種檢測(cè)裝置。轉(zhuǎn)子位置傳感器的作用就是對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置進(jìn)行檢測(cè)，其輸出的位置信息通過(guò)一定的邏輯變換后用來(lái)控制逆變器開(kāi)關(guān)管的通斷，從而按照一定順序控制電機(jī)定子各相繞組的通斷，保證電機(jī)能夠平穩(wěn)、連續(xù)的運(yùn)行。轉(zhuǎn)子位置傳感器的主要技術(shù)指標(biāo)為：輸出信號(hào)的幅值、精度、響應(yīng)速度、工作溫度、抗干擾能力、損耗、體積重量、安裝方便性以及可靠性等。電機(jī)轉(zhuǎn)子位置傳感器的種類包括：電磁式、光電式、磁敏式、以及旋轉(zhuǎn)變壓器等。不同的傳感器有不同的特點(diǎn)和不同的應(yīng)用場(chǎng)合。02轉(zhuǎn)子位置傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理ZHUANZIWEIZHICHUANGANQIDEJIEGOUYUGONGZUOYUANLI轉(zhuǎn)子位置傳感器由定子和轉(zhuǎn)子組成，其定子固定于電機(jī)定子或端蓋上，以檢測(cè)和輸出轉(zhuǎn)子位置信號(hào)；其轉(zhuǎn)子與電機(jī)同軸，以跟蹤電子轉(zhuǎn)子的位置。1轉(zhuǎn)子位置傳感器的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子位置傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理勵(lì)磁線圈通入正弦曲線的勵(lì)磁電壓后，勵(lì)磁線圈周圍產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)作用在轉(zhuǎn)子盤上，轉(zhuǎn)子盤將交變磁場(chǎng)的磁通引向接收線圈，接收線圈將感應(yīng)到一個(gè)交變電壓，該電壓與轉(zhuǎn)子盤的位置成一定的比例，與勵(lì)磁電壓存在相位差。2轉(zhuǎn)子位置傳感器的工作原理轉(zhuǎn)子位置傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理在離開(kāi)變速箱的驅(qū)動(dòng)軸端部處有一個(gè)轉(zhuǎn)子位置傳感器，傳感器安裝位置如圖3轉(zhuǎn)子位置傳感器的安裝位置轉(zhuǎn)子位置傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理03電磁式位置傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理電磁式位置傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理電磁式位置傳感器的定子由磁芯、高頻激磁繞組和輸出繞組組成。轉(zhuǎn)子由扇形磁芯和非導(dǎo)磁襯套組成。電磁式位置傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理電機(jī)運(yùn)行時(shí)，輸入繞組中通以高頻激磁電流，當(dāng)轉(zhuǎn)子扇形磁芯處在輸出繞組下面時(shí)，輸入和輸出繞組通過(guò)定、轉(zhuǎn)子磁芯耦合，輸出繞組中則感應(yīng)出高頻信號(hào)，經(jīng)濾波整形和邏輯處理后，即可控制逆變器工作。04光電式位置傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理光電式位置傳感器的結(jié)構(gòu)光電式位置傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理光電式位置傳感器的基本原理是光電轉(zhuǎn)換，光電式位置傳感器由固定在定子上的幾個(gè)光電耦合開(kāi)關(guān)和固定在轉(zhuǎn)子軸上的遮光板所組成。幾個(gè)光電耦合開(kāi)關(guān)沿圓周均布，每只光電耦合開(kāi)關(guān)由相互對(duì)著的紅外發(fā)光二極管D1和光敏三極管V1組成光電式位置傳感器的工作原理光電式位置傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理紅外發(fā)光二極管通電后發(fā)出紅外光，當(dāng)遮光盤隨電機(jī)轉(zhuǎn)子一同旋轉(zhuǎn)時(shí)，紅外光間斷的照在光敏三極管上，使其不斷導(dǎo)通和截止，其輸出信號(hào)反應(yīng)了轉(zhuǎn)子的位置，經(jīng)過(guò)放大后去驅(qū)動(dòng)逆變器開(kāi)關(guān)管。05霍爾元件式位置傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理霍爾元件式位置傳感器是磁敏式位置傳感器的一種。它是一種半導(dǎo)體器件，是利用霍爾效應(yīng)制成的，其構(gòu)成主要有永磁體架、永磁體、霍爾元件。1霍爾元件式位置傳感器的結(jié)構(gòu)霍爾元件式位置傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理用霍爾元件制作轉(zhuǎn)子位置傳感器通常有兩種方式。第一種方式是將霍爾元件粘貼于電機(jī)端蓋內(nèi)表面，靠近霍爾元件并與之有一小間隙處，安裝在與電機(jī)軸同軸的永磁體。2霍爾元件式位置傳感器的工作原理霍爾元件式位置傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理對(duì)于兩相導(dǎo)通星形三相六狀態(tài)無(wú)刷直流電機(jī)，三個(gè)霍爾元件在空間彼此相隔120°電角度，永磁體的極弧寬度為180°電角度。這樣，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，三個(gè)霍爾元件便交替輸出三個(gè)寬度為180°電角、相位互差120°電角的矩形波信號(hào)。第二種方式是直接將霍爾元件敷貼在定子電樞鐵心氣隙表面或繞組端部緊靠鐵心處，利用電機(jī)轉(zhuǎn)子上的永磁體主極作為傳感器的永磁體，根據(jù)霍爾元件的輸出信號(hào)即可判斷轉(zhuǎn)子磁極位置，將信號(hào)放大處理后便可驅(qū)動(dòng)逆變器工作。2霍爾元件式位置傳感器的工作原理霍爾元件式位置傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理06旋轉(zhuǎn)變壓器的的結(jié)構(gòu)與工作原理旋轉(zhuǎn)變壓器的的結(jié)構(gòu)光電式位置傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理旋轉(zhuǎn)變壓器的結(jié)構(gòu)如圖所示由定子、轉(zhuǎn)子以及其他機(jī)械部件構(gòu)成。從結(jié)構(gòu)上看類似于兩相線式繞組式電動(dòng)機(jī)，定子位于變壓器的原邊，轉(zhuǎn)子為副邊，二者繞組軸線成90°放置，因此旋変一共有四路輸出信號(hào)。旋轉(zhuǎn)變壓器的工作原理光電式位置傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理電機(jī)轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子一同轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)定子線圈，改變了定子線圈與轉(zhuǎn)子之間的磁通，使得正弦繞組和余弦繞組收到勵(lì)磁繞組感應(yīng)，信號(hào)幅值產(chǎn)生一定變化，呈正弦和余弦波形。波形的幅值和相位隨著旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子（與電機(jī)轉(zhuǎn)子同轉(zhuǎn)）的變化而變化，因此可以準(zhǔn)確判斷出電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置、轉(zhuǎn)速以及方向。07任務(wù)實(shí)施PracticalTraining任務(wù)準(zhǔn)備一、設(shè)備及工具準(zhǔn)備序號(hào)設(shè)備及工具名稱數(shù)量1永磁同步電機(jī)1臺(tái)2萬(wàn)用表及表筆1套3耐磨手套1套4絕緣手套1套5一體化工量套裝1套任務(wù)準(zhǔn)備二、場(chǎng)地設(shè)備準(zhǔn)備

任務(wù)實(shí)施前需要做好場(chǎng)地防護(hù)準(zhǔn)備以及檢查實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地和設(shè)備設(shè)施是否及存在安全隱患，如不正常需及時(shí)匯報(bào)老師，進(jìn)行處理后方可實(shí)施任務(wù)。任務(wù)準(zhǔn)備三、安全要求及注意事項(xiàng)永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子為永磁體，拆裝過(guò)程中請(qǐng)勿讓金屬工具及旋變傳感器過(guò)度靠近。安裝旋變傳感器時(shí)，注意觀察信號(hào)盤固定位置有無(wú)原廠標(biāo)識(shí)或安裝技術(shù)特征（如有，需對(duì)準(zhǔn)位置后再進(jìn)行固定）。安裝時(shí)，注意旋變傳感器和繞組溫度傳感器插頭各自的安裝位置。321實(shí)訓(xùn)步驟四、旋變傳感器檢測(cè)1.使用萬(wàn)用表分別測(cè)量旋變傳感器勵(lì)磁、正弦、余弦線圈電阻值。2.將萬(wàn)用表紅表筆接勵(lì)磁+，黑表筆接勵(lì)磁-，記錄萬(wàn)用表讀數(shù)，若讀數(shù)在8Ω±2Ω之間，則勵(lì)磁線圈正常。3.將萬(wàn)用表紅表筆接正弦+，黑表筆接正弦-，記錄萬(wàn)用表讀數(shù)，若讀數(shù)在16Ω±2Ω之間，則正弦線圈正常。4.將萬(wàn)用表紅表筆接余弦+，黑表筆接余弦-，記錄萬(wàn)用表讀數(shù)，若讀數(shù)在16Ω±2Ω之間，則余弦線圈正常。實(shí)訓(xùn)步驟五、旋變傳感器的拆卸1.使用棘輪扳手、8號(hào)套筒拆下溫度傳感器與旋變傳感器插接頭固定螺栓，將其放置在螺絲放置盒內(nèi)。2.將溫度傳感器與旋變傳感器插接頭拔出。