理论教育 无刷电动机故障排除-图解电动自行车维修一本通

无刷电动机故障排除-图解电动自行车维修一本通

时间:2023-10-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:若无刷电动机有异常响声,则表明无刷电动机存在故障隐患,应予以检修。检查出有故障的霍尔元件后,应予以更换。若故障还不能排除,则应更换转把。7)用万用表表笔短接电源开关,转动转把,若电动机强劲有力,则表明电源开关有故障,应予以更换。9)检查电动机绕组或霍尔元件的连接是否松动,若已松动,则应进行修复。

无刷电动机故障排除-图解电动自行车维修一本通

1.无刷电动机空载电流过大

(1)故障原因

1)轴承损坏或长期缺油,导致电动机运转阻力过大,使空载电流增大。

2)电动机磁钢脱落或失磁。

3)电动机绕组局部短路。

4)电动机内部绕组过于潮湿。

(2)故障排除思路 拆下并分解电动机,然后进行以下检修:

1)检查轴承转动是否灵活。用手转动轴承,并使之以最大速度转动,若轴承转动阻力较大,或有“咯噔”或“哗啦”的响声,则表明轴承损坏,应予以更换。

2)检查电动机磁钢是否脱落,若是,则应进行黏结,但要保证电动机转子与定子的气隙达标。若磁钢有碎片或磁钢严重失磁,则应更换磁钢或电动机。

3)用手触摸定子绕组,若感觉潮湿,则表明定子绕组有绝缘短路现象。电动机潮湿不仅会引起绕组绝缘电阻值下降,甚至会导致绕组轻微接地,所以应对绕组进行烘干处理。

4)测量绕组短路故障。该电动机绕组常采用978-7-111-47578-1-Chapter03-113.jpg联结,检测方法是:按图3-105所示,用万用表的电阻挡测量电动机三相绕组中每两相间的电阻值(三相绕组编号为A、B、C),正常情况下应相同或相差很少。若所测AB和AC两相间的电阻值都较BC两相间的小,则表明A相绕组短路;若所测BC相间的电阻值较大,而AC和AB相间的电阻值较小,也表明A相绕组短路。

对于短路的绕组,应按原来的线径、匝数和绕制方法等重新绕制,或将故障电动机予以更换。

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3-105 绕组短路的测量方法

(3)故障排除流程 无刷电动机空载电流过大故障的排除流程如图3-106所示。

2.无刷电动机噪声大或有异常响声

无刷电动机由于省去了电刷换向器等部件,故正常工作时,无刷电动机的噪声较小。若无刷电动机有异常响声,则表明无刷电动机存在故障隐患,应予以检修。

(1)故障原因

1)控制器损坏或控制器输入信号极性相反,导致电动机运行时发出有节律的“咯啦”声,并伴随有振动现象。

2)电动机轴承因损坏而发出“哗啦”的噪声。

3)电动机磁钢失磁或移位。

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3-106 无刷电动机空载电流过大故障的排除流程

(2)故障排除思路

1)将电动机与控制器相连的霍尔元件引线拆开,用万用表的黑表笔接霍尔元件的接地线,红表笔分别接霍尔元件的相线(即接霍尔元件的蓝、绿、红色线),按图3-107所示方法测量电阻值。若所测某一相的电阻值比其他两相的大或小,则表明与该线相连接的霍尔元件损坏;若所测各相电阻值基本相同,则将黑表笔接霍尔元件的电源线,红表笔分别接霍尔元件的相线,测量其间的电阻值。若某一相所测电阻值比其他两相的大或小,则表明与该线相连接的霍尔元件损坏。检查出有故障的霍尔元件后,应予以更换。

2)将一良好的同型号控制器换上去,若异常响声消失,则表明控制器异常,应检查控制器电路板,主要检查电路板是否出现虚焊、接触不良或元件损坏等现象。检测到故障源后,修复即可。

3)检查控制器输入信号的极性,检查是否由于安装有低有效和高有效的传感器而引起信号角度变为60°(一般是120°),若是,则应予以调整。

4)检查电动机轴承间隙是否过大,若是,则应予以更换。

5)若电动机转子扫膛,则应重新修复转子和定子;若无法修复,则应予以更换。

6)检查电动机磁钢是否松动,若松动,则应黏结磁钢。

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3-107 霍尔元件好坏的检测

7)检查电动机内部是否轴向窜动,若窜动,则应在轴向位置增加合适的垫片予以调整。

(3)故障排除流程 无刷电动机噪声大或有异常响声故障的排除流程如图3-108所示。

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3-108 无刷电动机噪声大或有异常响声故障的排除流程

3.无刷电动机时转时停

(1)故障原因

1)蓄电池电量不足,处于欠电压保护状态。

2)蓄电池盒电极接线柱因接触不良而烧蚀,使电路时通时断。

3)熔断器与其座间接触不良,使电路时通时断。

4)转把引线接触不良。

5)转把内的感光管或感光片上有异物。当转动转把时,调速信号时有时无或时大时小,流入电动机内的电流也会时大时小。

6)制动开关是常开触点,若制动开关触点接触不良,则当制动开关瞬间接通时,通过电动机的电流会时有时无或时大时小。

7)电源开关长期使用或受雨淋,导致电源开关的触点烧蚀。

8)控制器内部电路板因某元件焊接不牢或虚焊、脱焊,导致控制器工作失调或欠电压控制电路的欠电压值调得过高。

9)线路插接件或接线头处接触不良。

(2)故障排除思路

1)检查蓄电池电量是否充足,若不足,则应给蓄电池充电。

2)检查蓄电池上的电极是否锈蚀或松动,若锈蚀,则应打磨触头或调整触头位置并加以固定,同时在触头接触处涂上凡士林,防止触头再次氧化。(www.daowen.com)

3)若熔断器与熔断器座间有锈蚀处,则用细砂纸打磨锈蚀处;若熔断器座上的弹簧夹弹力减弱,则应增加其弹力。

4)检查转把引线的插接器接触是否良好。其方法是:用万用表电阻挡测量插接器输出线和输入线的电阻值,正常时应接近0Ω。若电阻值较大或为无穷大,则表明插接器接触电阻值过大或断路,应检查插接器接触片是否锈蚀。若插接器接触片已锈蚀,则应打磨或用硬度较大的镊子将插接器上的弹簧片夹起以增加其弹力。

5)拆下转把,检查其感光片和感光管上有无污垢,若有,则应清洁或更换感光片或感光管。若故障还不能排除,则应更换转把。

6)将制动开关引线脱离电路,打开电源开关,若电动机工作正常,则表明制动开关异常,应对制动开关进行修理或予以更换。

7)用万用表表笔短接电源开关,转动转把,若电动机强劲有力,则表明电源开关有故障,应予以更换。

8)对控制器电路板进行直观检查,如电路板是否断裂,元器件焊接处是否存在脱焊或虚焊现象,然后检查欠电压控制电路中的基本元器件是否损坏等,若发现异常,则应予以修复或更换。

9)检查电动机绕组或霍尔元件的连接是否松动,若已松动,则应进行修复。

(3)故障排除流程 无刷电动机时转时停故障的排除流程如图3-109所示。

4.仪表显示正常但无刷电动机不工作

(1)故障原因

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3-109 无刷电动机时转时停故障的排除流程

1)转把损坏。

2)电动机损坏。

3)控制器故障。

4)制动开关故障。

5)线路中某处连接松动。

(2)故障排除思路

1)接通电源开关,按图3-110所示的方法,用万用表电压挡测量与控制器相连接的电动机主相线(即较粗的蓝、黄、绿色线)有无电压。若无电压,则表明控制器及其相关联的线路或元器件(转把、制动开关)有故障;若有正常的电压,则表明电动机异常。

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3-110 电动机主相线电压的测量

2)霍尔元件的检修。将电动机上和控制器相连接的主相线(即较粗的蓝、黄、绿色线)从插接器处拔下,将其余线接好,慢慢转动后轮,用万用表电压挡测量霍尔元件的信号线与接地线的电压。若某相电压无变化,则表明与该相相连的霍尔元件损坏,或该霍尔元件有故障或线路异常,导致电动机缺相,应检查霍尔元件、插接器及与其相连的线路。

霍尔元件的常见故障有引线断开、霍尔元件内部集成电路失效等。若霍尔元件引线断开,则应将其焊牢。若霍尔元件齐根断裂,则应更换霍尔元件。霍尔元件的故障检修方法是:将电动机上与控制器相连接的导线脱开(即从插接器处拔下),在电动机侧用万用表电阻挡测量3个霍尔元件。将万用表的黑表笔接黑色线(即霍尔元件的地线),红表笔分别接绿、蓝、黄色线,所测电阻值应基本一致。然后将黑、红表笔对调,再分别测量在线电阻值,也应基本一致。若某一相电阻值与其他相的电阻值不一致,则表明与该线相连接的霍尔元件损坏,应予以更换。

3)转把的检修。在转把电源线电压为5V的情况下,打开电源开关,按图3-111所示方法,选用万用表直流电压挡,黑表笔接地,红表笔接转把调速信号线(一般为黄色),缓慢转动转把,注意电压表读数,按1~4.5V顺序变化为正常。若出现长期高电位(4.5V)或长期低电位(0V),则表明转把有故障。当万用表读数为零时,检查调速转把信号线是否断线,若断线,则应重新接好。

4)制动开关的检修。将控制器的制动开关插头拔下,打开电源开关,转动转把,若电动机正常转动,则表明制动开关损坏,应予以更换。

5)控制器的检修。打开电源开关,用万用表直流电压挡测量控制器的输入电压(蓄电池与控制器相连的红色线,应为36V)和输出电压(即控制器与制动开关或转把相连的红色线的输出电压,应为5V)。若无36V的输入电压,则表明蓄电池到控制器间的线路断路或接触不良,应予以修整。若控制器有约5V的电源输出电压,则表明控制器内部电源正常;若无约5V的电源输出电压,则表明控制器内部电源异常,应对控制器的工作电源进行检查。检查项目是:控制器的连接线是否磨损,插接器是否松动,元器件在低温或高温下是否发生参数漂移,控制器内部是否有短路或断路现象,控制器电路板是否脱焊或虚焊,功率元器件是否损坏、质量是否过差或选用等级是否太低。

6)电动机绕组的检修。首先将电动机的3根主相线与控制器断开,用绝缘电阻表测量绕组对地的绝缘电阻值。若绝缘电阻值大于5MΩ,则表明绝缘良好;若绝缘电阻值较小,则表明绕组绝缘不良或短路接地。然后,用万用表最小电阻挡测量电动机每两主相线间的电阻值,正常时每两主相线间的电阻值应一致。若某一组电阻值较小,则表明该相绕组发生短路,应更换短路的绕组或将绕组全部更换。更换时,应按原绕组的线径、匝数、绕制方向等进行绕制,同时浸漆、烘干。

(3)故障排除流程 仪表显示正常但无刷电动机不工作故障的排除流程如图3-112所示。

5.无刷电动机转动缓慢

(1)故障原因

1)蓄电池电量不足。蓄电池电量不足时,电动机绕组内的电流减小,其转矩也相应减小。若控制器无欠电压电路,则当蓄电池电量不足时,电动机转速会逐渐降低,以致不能转动;若控制器有欠电压电路,则当蓄电池电量不足时,电动机转速逐渐降低,到达欠电压设定值时,电动机因失电而无动力输出,稍停片刻电动机又可输出转矩,如此反复,电动自行车会出现行驶缓慢的现象。警告用户:当电动自行车出现上述现象时,应及时充电,否则,过度放电将导致蓄电池过早损坏。

2)电动机故障。电动机绕组中某处有短路现象,导致电动机转矩减小。

3)转把故障。转把上的感光片、感光管上有污垢,导致转把失灵,使电动机动力不足;转把内的元器件局部损坏。

4)控制器损坏,导致输入电动机内的电流减小,电动机输出动力下降。

(2)故障排除思路

1)如图3-113所示,检查蓄电池电压是否充足,若电压不足,则应进行补充充电。

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3-111 转把信号电压的测量

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3-112 仪表显示正常但无刷电动机不工作故障的排除流程

2)检查转把上的感光片和感光管有无污垢,若有污垢,则应对感光片和感光管进行清洁,必要时予以更换。

3)检查调速转把内的元器件,若损坏,则应予以更换。

4)用同型号控制器代替怀疑有故障的控制器,若电动机转速正常,则表明控制器异常。判断控制器故障时也可做以下试验:使电动机以最高转速转动,用万用表电压挡测量控制器的输出电压,若所测电压与蓄电池端电压一致,则表明电动机有故障;若控制器输出电压低于蓄电池电压过多,则为控制器故障。

5)用万用表测量电动机三相绕组中每两相间的电阻值,即可判断绕组是否短路、断路或接触不良。若有以上故障,则应更换损坏的绕组或全部绕组,必要时更换电动机。

(3)故障排除流程 无刷电动机转动缓慢故障的排除流程如图3-114所示。

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3-113 蓄电池电压的测量

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3-114 无刷电动机转动缓慢故障的排除流程

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