理论教育 修电动自行车:电刷磨损严重导致电机不转

修电动自行车:电刷磨损严重导致电机不转

时间:2023-08-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:无刷电动机霍尔信号电压的范围一般为3~24V。本例故障的原因是换向器和线圈有异物并且电刷磨损,使换向片短路,从而导致电动机无法转动。

修电动自行车:电刷磨损严重导致电机不转

1.开启电源电动机不转

故障现象:打开电源开关,转动调速转把,电动机不转。

故障检修:

1)打开电源开关,电源指示灯亮,测得控制器输入电压为48V正常,此电压值,在控制器外观铭牌上有标识,如图7-33所示。

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7-33 控制器铭牌

2)经检测,控制器向电动机供电的电压异常,表明控制器异常。更换同型号控制器,故障依旧。

3)接着打开电源开关,转动调速转把,再次测量时发现控制器向电动机供电的电压正常。

4)此时,将电动机与控制器相连的两根导线从插接器处拔下,转动后轮(如图7-34所示),用万用表测量电动机的正、负极引线间的电阻,发现其电阻值波动较大,表明电动机故障。

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7-34 拔下插接器后转动后轮

5)拆开电动机,发现电刷严重磨损,同时有较多碳粉布满换向器表面而引起相邻换向片短路。

6)清除换向片间的杂物,同时吹净电动机绕组上的尘埃。更换电刷后试车,故障现象消失。

TIPS 不必测量36V电源电压,电路如果有接触不良,测量电压不能发现,可以加载起动,观察电量指示灯变化,如果不欠电压,再检查电动机是否正常,也不会出现第一次误判,上述检查比较死板,效率低下。

无刷电动机霍尔信号电压的范围一般为3~24V(因霍尔元件的电源电压不同而别)。

无刷电动机霍尔工作电流的范围一般为6~20mA(因霍尔元件的电源电压不同而别)。

2.电动自行车打开电源开关,无刷电动机不转

现象描述:车动力逐渐下降,续行里程缩短,以致中途抛锚,电动机不转,但仪表上电源指示灯能正常发光。

故障检修:

1)首先打开电源开关,拆开控制器,如图7-35所示。

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7-35 控制器在车身位置

找到接线端子,测得控制器红色电源输入线的对地电压,如图7-36所示,测得为36V,控制器的输出电压为5V,均正常。

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7-36 检测控制器电源输入、输出电压

TIPS 通过测量霍尔相线电压来判断霍尔元件的好坏方法之一:把电动机与控制器连接好,并接通电源。选用数字式万用表的20V直流电压挡,让黑表笔接霍尔元件的黑色导线,红表笔接霍尔元件的红色电源线,即测量霍尔元件的电源电压,一般为5V,但也有4.5V或6.25V的,实测测量时有可能偏小。

在霍尔元件引线及连接无异常的情况下,可进行以下测量:若霍尔电源电压为5V,用万用表黑表笔接黑色线,红表笔接蓝线(或黄色线、绿色线),用手慢慢转动后轮,万用表显示0V或5V为正常,有时略低于5V也为正常。若长期处于高压电位5V,或长期处于低电位0V,则表明蓝色线对应的霍尔元件损坏。其他霍尔元件的测量可以依此类推。

TIPS 在不分解电动机的情况下,通过测量霍尔引线间的电阻来判断霍尔元件的好坏方法之一:将电动机与控制器相连的插接器去掉,同时把数字式万用表的挡位旋至二极管挡。

在不分解电动机的情况下,通过测量霍尔引线间的电阻来判断霍尔元件的好坏方法之二:让万用表的红表笔接霍尔接地线,黑表笔分别接霍尔相线(即蓝、绿、黄色线),3根线的电阻值应基本一致。然后将黑、红表笔对调,分别测量3线阻值,也应一致。若所测某相阻值与其他两阻值相差悬殊,则表明与该线相连的霍尔元件异常。

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7-36 检测控制器电源输入、输出电压(续)

2)分别将左、右闸把引线从插接器处拔下,如图7-37所示,故障依旧。

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7-37 拔下闸线接线端

3)测量调速转把信号线的输出电压,在转动调速转把时有1~4.5V的电压变化,表明调速转把正常。

4)用万用表直流电压挡测得电动机与控制器的两根连线间的电压30V,属正常,表明控制器也正常。

5)最后,将电动机与控制器间的插接器拔下,用万用表R×1挡,如图7-38所示。测得电动机两根引线间的电阻较大且不稳定,表明电动机有故障。

6)打开电动机轮毂,发现电刷严重磨损,如图7-39所示,换向器表面也有较多碳粉和铜粉。

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7-38 R×1挡测量电动机与控制器间的电阻

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7-39 电动机内部

TIPS 该电动自行车仪表指示灯亮,而电动机不转,说明故障不在电源电路。其原因有:闸把开关损坏,调速转把损坏,控制器异常,电动机控制电路中某插接器接触不良或某处断路,电刷严重磨损,电刷在刷架内卡死,电刷引线接触处松动和换向片大面积短路等。

本例故障的原因是换向器和线圈有异物并且电刷磨损,使换向片短路,从而导致电动机无法转动。

分解电动机,对霍尔元件进行直接测量,测量方法如下:

将霍尔元件字面朝向测量者,选用数字式万用表的二极管挡,让红表笔接霍尔元件中间脚(即接地端),黑表笔接霍尔元件左脚(即电源正极端),所测电阻应为无穷大即呈现断

TIPS 路状态,测量方法如下图所示。

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3.电刷磨损严重,电动机不转

故障现象:打开电源开关,转动调速转把,电动机不转。

检修过程:

1)打开电源开关,电源指示灯亮,测得控制器输入电压为36V,正常。但控制器向电动机供电的电压异常,表明控制器异常。但是更换同型号控制器也没有使电动机恢复正常。

2)接着打开电源开关,转动调速转把,再次测量时发现控制器向电动机供电的电压正常。

3)此时,将电动机与控制器相连的两根导线从插接器处拔下,转动后轮,用万用表测量电动机的正、负极引线间的电阻,发现其电阻值波动较大,表明电动机故障。

拆开电动机,发现电刷严重磨损,如图7-40所示,同时有较多碳粉布满换向器表面而引起相邻换向片短路。

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7-40 拆开的电动机

清除换向片间的杂物,同时吹净电动机绕组上的尘埃。更换电刷片试车,故障消失。

维修措施:更换电刷片。

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