《新能源汽车电机及控制系统检修》 课件 2-6 检修转子位置传感器故障

能力模块二

新能源汽车电机认知任务六

检修转子位置传感器故障《

新

能

源

汽

车

电

机

&

控

制

系

统

检

修

》

目录0102030405转子位置传感器的作用与分类转子位置传感器的结构与工作原理电磁式位置传感器的结构和工作原理光电式位置传感器的结构与工作原理旋转变压器的结构与工作原理任务实施0607霍尔元件式位置传感器的结构与工作原理学习目标知识目标1.了解转子位置传感器的作用及分类。2.掌握转子位置传感器的结构及原理。3.了解转子位置传感器的安装位置。1.能够掌握转子位置传感器励磁、正弦、余弦线圈电阻的正常值范围。3.能够正确、规范地使用常规维修工具拆装转子位置传感器。1.认真严谨，积极主动。安全生产，文明施工。2.获得多途径检索知识、分析解决问题以及多元化思考解决问题的方法，形成创新意识。3.严格执行各项规章制度及6S现场管理，培养精益求精的工匠精神。技能目标素养目标任务引入Tasktointroduce一辆行驶里程为62000公里的比亚迪E5，车主反映正常上“OK”档之后，车辆挂挡不走，并随即亮起动力系统故障灯，并提示请检查动力系统。维修技师使用道通MS908E故障诊断仪扫描全车模块之后，VTOG-DSP2报出P1B0100：旋变故障。万用表实测旋变传感器（又称转子位置传感器）线圈阻值，发现余弦线圈阻值仅有8Ω左右。据此判断，故障原因应当为旋变传感器内部线圈存在故障，更换旋变传感器信号盘后，故障排除。01转子位置传感器的作用与分类ZHUANZIWEIZHICHUANGANQIDEZUOTONGYUFENLEI转子位置传感器的作用与分类位置传感器是能检测被测物的位置变化并将之转换成可用输出信号的一种检测装置。转子位置传感器的作用就是对电机转子的位置进行检测，其输出的位置信息通过一定的逻辑变换后用来控制逆变器开关管的通断，从而按照一定顺序控制电机定子各相绕组的通断，保证电机能够平稳、连续的运行。转子位置传感器的主要技术指标为：输出信号的幅值、精度、响应速度、工作温度、抗干扰能力、损耗、体积重量、安装方便性以及可靠性等。电机转子位置传感器的种类包括：电磁式、光电式、磁敏式、以及旋转变压器等。不同的传感器有不同的特点和不同的应用场合。02转子位置传感器的结构与工作原理ZHUANZIWEIZHICHUANGANQIDEJIEGOUYUGONGZUOYUANLI转子位置传感器由定子和转子组成，其定子固定于电机定子或端盖上，以检测和输出转子位置信号；其转子与电机同轴，以跟踪电子转子的位置。1转子位置传感器的结构转子位置传感器的结构与工作原理励磁线圈通入正弦曲线的励磁电压后，励磁线圈周围产生的交变磁场作用在转子盘上，转子盘将交变磁场的磁通引向接收线圈，接收线圈将感应到一个交变电压，该电压与转子盘的位置成一定的比例，与励磁电压存在相位差。2转子位置传感器的工作原理转子位置传感器的结构与工作原理在离开变速箱的驱动轴端部处有一个转子位置传感器，传感器安装位置如图3转子位置传感器的安装位置转子位置传感器的结构与工作原理03电磁式位置传感器的结构与工作原理电磁式位置传感器的结构与工作原理电磁式位置传感器的定子由磁芯、高频激磁绕组和输出绕组组成。转子由扇形磁芯和非导磁衬套组成。电磁式位置传感器的结构与工作原理电机运行时，输入绕组中通以高频激磁电流，当转子扇形磁芯处在输出绕组下面时，输入和输出绕组通过定、转子磁芯耦合，输出绕组中则感应出高频信号，经滤波整形和逻辑处理后，即可控制逆变器工作。04光电式位置传感器的结构与工作原理光电式位置传感器的结构光电式位置传感器的结构与工作原理光电式位置传感器的基本原理是光电转换，光电式位置传感器由固定在定子上的几个光电耦合开关和固定在转子轴上的遮光板所组成。几个光电耦合开关沿圆周均布，每只光电耦合开关由相互对着的红外发光二极管D1和光敏三极管V1组成光电式位置传感器的工作原理光电式位置传感器的结构与工作原理红外发光二极管通电后发出红外光，当遮光盘随电机转子一同旋转时，红外光间断的照在光敏三极管上，使其不断导通和截止，其输出信号反应了转子的位置，经过放大后去驱动逆变器开关管。05霍尔元件式位置传感器的结构与工作原理霍尔元件式位置传感器是磁敏式位置传感器的一种。它是一种半导体器件，是利用霍尔效应制成的，其构成主要有永磁体架、永磁体、霍尔元件。1霍尔元件式位置传感器的结构霍尔元件式位置传感器的结构与工作原理用霍尔元件制作转子位置传感器通常有两种方式。第一种方式是将霍尔元件粘贴于电机端盖内表面，靠近霍尔元件并与之有一小间隙处，安装在与电机轴同轴的永磁体。2霍尔元件式位置传感器的工作原理霍尔元件式位置传感器的结构与工作原理对于两相导通星形三相六状态无刷直流电机，三个霍尔元件在空间彼此相隔120°电角度，永磁体的极弧宽度为180°电角度。这样，当电机转子旋转时，三个霍尔元件便交替输出三个宽度为180°电角、相位互差120°电角的矩形波信号。第二种方式是直接将霍尔元件敷贴在定子电枢铁心气隙表面或绕组端部紧靠铁心处，利用电机转子上的永磁体主极作为传感器的永磁体，根据霍尔元件的输出信号即可判断转子磁极位置，将信号放大处理后便可驱动逆变器工作。2霍尔元件式位置传感器的工作原理霍尔元件式位置传感器的结构与工作原理06旋转变压器的的结构与工作原理旋转变压器的的结构光电式位置传感器的结构与工作原理旋转变压器的结构如图所示由定子、转子以及其他机械部件构成。从结构上看类似于两相线式绕组式电动机，定子位于变压器的原边，转子为副边，二者绕组轴线成90°放置，因此旋変一共有四路输出信号。旋转变压器的工作原理光电式位置传感器的结构与工作原理电机转子与旋转变压器转子一同转动时，旋转变压器转子转过定子线圈，改变了定子线圈与转子之间的磁通，使得正弦绕组和余弦绕组收到励磁绕组感应，信号幅值产生一定变化，呈正弦和余弦波形。波形的幅值和相位随着旋转变压器转子（与电机转子同转）的变化而变化，因此可以准确判断出电机转子的位置、转速以及方向。07任务实施PracticalTraining任务准备一、设备及工具准备序号设备及工具名称数量1永磁同步电机1台2万用表及表笔1套3耐磨手套1套4绝缘手套1套5一体化工量套装1套任务准备二、场地设备准备

任务实施前需要做好场地防护准备以及检查实训场地和设备设施是否及存在安全隐患，如不正常需及时汇报老师，进行处理后方可实施任务。任务准备三、安全要求及注意事项永磁同步电机转子为永磁体，拆装过程中请勿让金属工具及旋变传感器过度靠近。安装旋变传感器时，注意观察信号盘固定位置有无原厂标识或安装技术特征（如有，需对准位置后再进行固定）。安装时，注意旋变传感器和绕组温度传感器插头各自的安装位置。321实训步骤四、旋变传感器检测1.使用万用表分别测量旋变传感器励磁、正弦、余弦线圈电阻值。2.将万用表红表笔接励磁+，黑表笔接励磁-，记录万用表读数，若读数在8Ω±2Ω之间，则励磁线圈正常。3.将万用表红表笔接正弦+，黑表笔接正弦-，记录万用表读数，若读数在16Ω±2Ω之间，则正弦线圈正常。4.将万用表红表笔接余弦+，黑表笔接余弦-，记录万用表读数，若读数在16Ω±2Ω之间，则余弦线圈正常。实训步骤五、旋变传感器的拆卸1.使用棘轮扳手、8号套筒拆下温度传感器与旋变传感器插接头固定螺栓，将其放置在螺丝放置盒内。2.将温度传感器与旋变传感器插接头拔出。