1.电动机不转，转向灯和前照灯却能正常发光（更换电动机霍尔元件）

故障现象：接通电源，电动自行车的电动机不转，但转向灯和前照灯却能正常发光。

故障检修：

1）首先用数字式万用表直流电压20V挡（如图7-9所示）测量调速转把信号输出电压可在1～4.2V变化，表明调速转把正常。

图7-9 调整万用表挡位

2）然后，测量调速（如图7-10所示）转把和闸把开关的电源电压为5V，表明控制器正常。

图7-10 测量调速转把电源电压

3）拔掉闸把开关插接器，如图7-11所示。电动机也未能转动，表明闸把开关正常。

图7-11 拔掉闸把开关插接器

4）打开电源开关，转动调速转把，再转动后轮，电动机可起动，但出现“哒哒”的异常噪声，同时整车出现振动。

5）拆检电动机，发现其中一个霍尔元件烧毁，如图7-12所示。

图7-12 检查电动机霍尔元件

维修措施：将三个霍尔元件同时更换。

无刷电动机霍尔元件的更换，应按以下程序进行：

1）用数字式万用表的“二极管”挡测量霍尔元件的红色线与黑色线的电阻，如图7-13a所示，红色线与黑色线的电阻如图7-13b所示，所测结果霍尔元件损坏。为保证电动机换向准确，应将三个霍尔元件同时更换。

2）用金属工具拨开霍尔引脚上的护套并至焊接点位置，如图7-14所示。

3）用烧热的电烙铁按图7-15所示将霍尔元件的引脚与引线在焊接处焊掉。

4）用电烙铁向霍尔引脚上挂锡，可方便焊接，电烙铁与霍尔引脚接触的时间不能超过3s，以免损坏霍尔元件。

5）将新霍尔元件与原霍尔元件对应的引脚与已拆的导线用电烙铁焊接，如图7-16所示。

TIPS 电刷在电动机上的位置如下图所示。

有刷电动机上装有1对或2对电刷，按电刷输出的极性不同可分为正极电刷和负极电刷。电刷在电刷弹簧弹力的作用下，贴靠在换向片上。电刷的横截面为梯形，如下图所示，但也有矩形情况。

TIPS 用直接观察法判断霍尔元件的引脚功能的方法：将霍尔元件正放（即霍尔元件表面带字母的面朝上），中间脚为霍尔接地端，左脚为霍尔电源正端，右脚为霍尔信号输出端（即接霍尔相线），其引脚功能如下图所示。

电刷是与换向器滑动接触的部件，电刷材料的成分和接触特性的好坏直接影响到电动机运行时换向器的好坏和它的磨损程度。电刷的接触特性主要指一对电刷接触压降（因正、负极电刷下的接触电压不相等，故用一对电刷接触压降来评价）和摩擦系数，这些因素影响到电动机运转时电刷与换向器之间的接触损耗（包括电损耗和摩擦损耗）和磨损程度。影响电刷接触特性的主要因素有圆周速度、电流密度和施于电刷的单位面积上的压力等。对于电动自行车用直流电动机，圆周速度不大，一般都能满足要求。

6）然后用同样的方法将霍尔元件的引脚与导线相接，如图7-17所示。

图7-13 霍尔元件好坏的测量

图7-14 拨开霍尔引脚上的护套

图7-15 焊接霍尔引脚

图7-16 将新霍尔元件焊接

图7-17 将霍尔元件引脚与导线相接

7）按同样的方法将三个霍尔元件全部更换。

8）用铁质工具清除霍尔元件凹槽中的异物，如图7-18所示。

9）分别将三个霍尔元件按原位置放入凹槽中，如图7-19所示。

10）将混合好的AB胶填入霍尔元件周边并将霍尔元件推到凹槽底部如图7-20所示，AB胶凝固后才可放手。

11）将绝缘纸移动到霍尔元件引脚下部并使霍尔元件引脚分开，按图7-21所示，避免触摸。(www.daowen.com)

TIPS 无刷电动机要正常工作，其定子绕组和转子磁钢间要始终保持一定的角度，否则电动机就无法正常运行。电动机转子磁钢的转动过程也就是转子磁场方向的改变过程，转子磁场的方向由控制器接通或断开定子绕组的电流决定。3个霍尔元件担负着告知控制器何时改变电流方向的任务。

电动机机壳温度超过环境温度20℃以下时，说明电动机温升在正常范围内；若超过25℃，则表明电动机过热。电动机过热会使磁钢严重失磁。若漆包线的温度高于150℃，漆膜会因温度过高而脱落，造成短路现象。此时机壳温度可能在100℃左右。因此，电动机过热时要停车检查，排除故障隐患，以延长电动机的使用寿命。

TIPS 为保证电动机换相位置的精确，一般应同时更换所有的霍尔元件。

更换霍尔元件之前，必须弄清楚电动机的相角是120°还是60°。

所谓相位角是指无刷电动机绕组在一个通电循环内，其绕组内部电流改变的角度。

一般60°相位角电动机的三个霍尔元件的摆放位置是平行的；而120°相位角电动机，三个霍尔元件中间的一个霍尔元件是呈翻转180°位置摆放的，如下图所示。

图7-18 清除霍尔元件凹槽中的异物

图7-19 将霍尔元件放回凹槽

图7-20 将霍尔元件推到凹槽底部

图7-21 将绝缘纸移到霍尔元件引脚下部

12）将AB胶涂在绝缘纸上，如图7-22所示，以固定霍尔元件引脚，避免松动而影响电动机的性能。

图7-22 将AB胶涂在绝缘纸上

13）这样便更换好霍尔元件。

2.电动自行车电源指示灯亮，但无刷电动机不转动

故障现象：电动自行车电源指示灯亮，但无刷电动机不转动。

检修过程：

1）分别将左、右闸把开关从插接器处脱离电路，如图7-23所示。打开电源开关，转动调速转把而电动机不旋转。

图7-23 拔掉左、右闸把开关插接器

该车闸把是常开机械型（现在市场上较为流行的霍尔元件型），用万用表分别测量左、右把输出线和输入线间的电阻，握紧闸把时（如图7-24所示）电阻为零，放松闸把时电阻为无穷大，表明左、右闸把正常。

2）用万用表直流电压挡测得调速转把电源线电压为5V（如图7-25所示），转动调速转把，测得其信号电压可在1～4.8V变化，表明调速转把无故障。

TIPS 无刷电动机的工作原理如下图所示。

如霍尔传感器检测到N极磁场时，控制器P1与P2导通，使P2与P1截止；霍尔传感器检测到S极磁场时，控制器使P2与R1导通，而使P1与R2截止。在a）上，P2与R1截止，P1与R2导通，可以看到电流从蓄电池正极经过P1、线圈、R2流到蓄电池负极。通电线圈中点A电流i的方向是指向远离接线头的方向，点A在磁场中受力F1方向，如a）所示，磁钢受到线圈的反作用，产生向逆时针方向转动的力矩。

当磁钢转动到如图b）位置，即磁钢转动180°后（注意：磁场旋转180°线圈不动），霍尔元件感应S极磁场，此时P1与R2截止，P2与R1导通，可以看到电流i从蓄电池正极经过R1、线圈、P2流到负极。通电线圈中的A点的电流i方向是指向接头的方向（矢量方向与i矢量方向相反），A点在磁场中受力F′方向如图b）所示（矢量方向没有改变），磁钢受到线圈的反作用力，一样产生向

TIPS 逆时针方向转动的力矩。

无刷电动机上与控制器相连的霍尔线有5根，一般黑色线接霍尔接地端，红色线接霍尔电源正端，其余的黄、蓝、绿线接霍尔信号输出端（即接霍尔相线），如下图所示。

TIPS 常用电动机无故障时的最大空载电流如下表所示。

(单位： ）

图7-24 握紧闸把

图7-25 检测调速电源电压

3）用万用表直流电压挡测得控制器输入电压为36V，其输出电压为5～6V。若调速转把无5V电压，拔下调速转把插座后电压恢复正常，则表明调速转把短路。

4）用手慢慢转动电动机，用万用表电压挡分别检查电动机霍尔信号相线的电压，每相电压应在0～5V变化。检查霍尔信号蓝色相线的电压始终为零，表明电动机内与该蓝色线相连的霍尔元件损坏。

5）分解电动机，检测三个霍尔元件，发现与蓝色线相连的霍尔元件损坏。

维修措施：更换三个霍尔元件（其操作如前文所示操作）。