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      電動車電動機維修技術


      電動車常用電動機的原理及維修

      一、電動機內有繞組和磁鋼(永磁鐵組成的磁極),當繞阻內通入電流時,會產生磁場。這個磁場與磁剛的磁場相互作用,使轉子旋轉。


      二、一般來說電機的速度與電機的結構及外部電壓相關。線圈匝數越多,速度越慢,匝數越少,速度越快。磁鋼的磁場強度越弱,定子和轉子之間的氣隙越大,速度越快,但扭矩越小。加到電機上的電壓越高,速度越快。


      三、有刷低速電機檢修程序

         1、 關閉電源

         2、 用手轉動電機,正常情況下,正轉輕松無卡阻現象,反轉有均勻電磁阻力

         3、 電刷故障判斷方法:反轉電機,若電磁阻力有明顯變化(有時緊,有時松)表示電刷接觸不良,可用電阻檔檢測線圈通斷情況,作進一步檢測

         4、 磁鋼故障判斷方法:反轉電機,若電磁阻力明顯偏小,表示磁鋼退磁(或者磁鋼排列錯誤)必要時進一步檢測,空轉電流是否偏大

         5、線圈短路故障現象:(斷開電機與控制器連線)

        (1)分開電機線,正轉、反轉、電機都有明顯電磁阻力

        (2)電機線與電機外殼短路(排除電線破損搭鐵)

        (3)短路電機線,正反轉,電磁阻力比開路時增加不明顯。

        (4)短路電機線,正反轉,無電磁阻力或電磁阻力極弱且空轉電流很大

        (5)用萬用表20V電壓檔檢測電機發電情況,電機無電壓或電壓極低判斷為短路。


      四、有刷電機修理方法

        (1)換電刷及電刷架的標準:

         A、電刷必須與刷架完全吻合:靈活,無卡阻,無晃動過大的現象

         B、電刷引線要足夠長,以電刷能完全冒出刷架為宜

         C、電刷彈簧的彈力要足夠大且兩只彈力均勻

         D、電刷架要對正。遵守五點一線的原則

        (2)換向器的清理

         A、先用砂紙打磨換向器表面,對凹凸不平的換向器應多打磨

         B、用鋼鋸條掏出換向器小溝的積碳,再次打磨換向器

         C、清理電機內部的灰塵、雜質。

        (3)磁鋼的檢修

         A、用磁鋼來檢測每片磁鋼的磁場強度和極性方向是否正常并記錄

         B、對磁鋼磁場較弱的必須更換極性和尺寸相同的磁鋼

         C、對磁鋼排列順序有錯誤的要重新排列并粘牢

        (4)對磁鋼脫落檢修方法

         A、收集好全部脫落的磁鋼,放置在鐵架上防止引力擊碎磁鋼

         B、對未脫落的磁鋼作粘接強度檢測

         D、對強度不夠的應取下,清理定子表面,磁鋼片表面的雜質。直至表面光亮無雜質,但不能用砂輪機打磨。檢測磁鋼順序是否正確,對磁鋼編號,用分隔塊來確定磁鋼之間的間隔大小

         E、將AB膠均勻調和,平鋪在磁鋼片上。把磁鋼安裝到相應位置。待膠水基本定型后,粘接下一片磁鋼,原則上應采取對角優先原則

         F、磁鋼全部粘接好后,在磁鋼間隔處補充膠水,并及時抹去多于膠水

         G、膠水完全定型后(30-60分鐘),確認磁鋼外圓表面無任何膠水,污物,鐵屑等。組裝好電機,作空轉電流檢測,不符合標準者應再次檢修

        (5)線圈的檢修

         A、檢測到線圈有局部短路現象時應觀察鐵芯是否變形并復原

         B、對線圈輕微漏電的,可以采用重做絕緣法修理

        (1)烘干線圈

        (2)浸入輕質絕緣漆

        (3)烘干、裝配,檢測空轉電流

        (4)對換向器移位造成短路的,可以嘗試改變換向器位置,同時檢測,當短路消除后,可采用重做絕緣法再處理


         五、有刷高速電機檢測程序

         1、離合器,減速系統檢測:

         A、正轉電機應輕松,無卡阻現象。

         B、反轉電機應有很大阻力(比有刷低速電機大)且無卡阻現象

         2、電刷檢測:

            用萬用表通斷檔測電機線是否接通,

         3、線圈檢測:

         A、反轉電機測電機發電情況:電壓低短路,電壓高正常

         B、測空轉電流:電流大短路,電流小正常

         C、通斷檔檢測電機線與電機外殼是否短路:阻值無窮大正常,阻值偏小短路

         電機短路檢測處理 

         分兩種情況:一是繞組的線圈短路;二是換向器的銅片之間短路。繞組短路與換向片間短路不同電是:繞組短路表現為電流大,運行時火花較大。如何查找短路點,有三種方法:

        (1)對線圈圈數少、阻值小的繞組,用mV表測量換向片間的電阻,給電機接6V交變電源,以產生感應電勢,表筆測相鄰兩個銅片間的電壓,沿一個方向逐步移動。當測到相鄰兩銅片間電壓異常的變低,與所有其它不同,與表筆連接的線圈就是短路點。

        (2)當繞組使用細線且匝數較多、電阻值大的可用萬用表測量,也分兩種情況:

         a.繞組為波形繞法時,可以不打開電機,將表筆接在電刷引線上,慢慢轉動電樞,正常情況下,所測電阻值應當一致。若發現某點異常,電刷接觸的兩個換向片就是短(斷)路點。

         b.當為疊繞時,一般節距=1。這時,萬用表的兩支筆應測相鄰兩換向片間電阻,發現異常確定為短(斷)路點。

        (3)用開口變壓器測定短路點:開口變壓器又稱短路測定器。應當根據要測定的電樞尺寸和外徑確定其形狀和尺寸,根據電樞繞組確定變壓器線圈數。柱式電機的內轉子電樞,有刷無齒輪轉動輪轂電機的外轉子電樞和無刷電機內定子電樞都可用這種方法測定短路點。測定的方法如圖4-14所示。

      開口變壓器適用于低電壓小型電機短路檢測,中大型電機變壓器制作和選材難度較大些,但測定又比小型電機容易。

         測定電樞時,應先將電樞放在變壓器開口部位,使變壓器形成閉合磁路,然后才能通以適當的交流電壓。交變電流在鐵芯中形成的磁通便在電樞中產生感應電勢,在短路點感應出電流,又在電樞槽口處出現交變磁場。此時若將一段鋼鋸條放在鐵芯槽口,會微微震動。如果此處短路,則感應磁場加強,則鋸條的震動加??;如果此處不是短路,可轉動電樞,一個槽口一個槽口的檢測,直至檢查出短路點。

      短路點在繞組外圍容易找到也容易修復,若在繞組內部則應視情況而定,或重繞該組線圈,或放棄修理,換新電樞。如果電機過于破舊,故障率太高,換一個新電機更合適些。

         換向片短路,主要是由于換向片之間絕緣槽內積存磨損下來的炭粉銅屑,經反復運轉壓實,形成密實的導電體,將相鄰換向片短路。這種問題比較容易解決。先用毛刷將換向器表面周圍的炭粉清理干凈,用一片與換向片間隔寬度相同的刮刀或鋼鋸條,仔細將槽內積存的炭粉積塊刮除。一邊刮一邊用毛刷清理,對短路部分刮除后,再進行測試,直至所有短路部分解除為止。應當注意的是換向片與繞組的線圈是相連的,不焊開該點線圈,無法用萬用表得出準確結果,看起來簡單,做起來比較麻煩。無論是預先檢測還是修理之后的檢測,都應在與線圈斷開狀態下進行。處理完之后,還要將斷開點的原來換向片重新焊接起來,恢復原狀。

         5、換向片接地

         換向片應當與軸是絕緣的,繞組線圈與電樞鐵芯是絕緣的,偶然也發生異常,造成接地,使電機不能正常運轉。檢查方法是:將萬用表的一只筆固定在軸(輪轂電機則固定在外殼上)上;另一支筆輪流測試每個換向片,電阻最小的一個就是短路點。

         6、電刷磨損

         這是有刷電機經常遇到的問題,有時電刷過軟,有時進入硬雜物都會造成兩者磨損。磨損后發生火花,消耗電能,功率降低,有時甚至運行不穩。

         電刷磨損嚴重的應當更換。電刷磨損后長度變短,彈簧的壓力不足,影響電刷的接觸力。電機運轉速度快的,電刷會跳動,時而接觸,時而分離,形成拉弧火花和再接觸火花,造成兩大危害:一是增加了接觸電阻,降低了工作電流,影響電機功率發揮;二是加速電刷和換向片的磨損和燒蝕。電刷磨損達到原設計長度的一半、接觸面積小于總面積的75%,就應當修理或更換。更換時不僅要注意電刷尺寸,還要選好硬度,否則換向片會很快被磨損,而換向片更換是比較麻煩的。電刷在更換前應當預磨一下,使電刷與換向片接觸比較吻合,減少電耗和換向片磨損。磨合的方法是把一塊尺寸相當的細砂紙的砂面朝外,圍裹在換向器周圍,電刷進入刷握并放開彈簧,把電刷壓在換向片外裹住的砂紙上面,用手慢慢轉動電樞,使砂紙將電刷面磨成與換向器相同的圓弧形,注意磨合時不應讓炭粉落入繞組內。

         7、換向片磨損

         換向器有兩種形式,即布成平面的圓盤形和布在軸周圍的圓柱形。形式不同,處理方法也有區別。

      換向片磨損與電刷磨損的后果相同,但換向片修復比電刷磨合難度大,磨損不嚴重的仍用粗細砂紙磨平砂光。不管是圓柱形換向器還是平面形換向器,磨合要正規合格,達到平、光、圓的要求。磨損嚴重的則應換用新的電樞,而換新片則相當麻煩,且換后還得上車床找準中心進行精車,一般修理門店沒有這種條件。

         換向片磨損后,換向片與換向片之間的云母絕緣會突出來,鼓出并高于換向片,運行起來會引起一系列嚴重后果,如造成電刷跳動,加速電刷和換向片的磨損,產生大量火花等。按規定,片間絕緣層應比換向片低0.5~1.0mm為止。

         

      六、無刷低速電機檢測程序

         1、用萬用表二極管檔檢測電機8條線是否有短路或破皮,及時排除故障

         2、用配線儀檢測霍爾是否有故障:

         A、 A,b,c三個燈循環閃爍——正常

         B、 A,b,c中有一個或多個不閃爍——霍爾損壞

         C、 a, b,c均不亮——紅、黑線斷路或霍爾損壞

         3、檢測電機繞阻線:

         A、3根大線應相通

         B、3根大線是否與外殼相通——阻值無窮大正常,阻值偏小---判斷為短路。

         C、短路3根大線, 電機有均勻電磁阻力,無卡阻現象。

         D、斷開3根大線,正反轉電機,均應無卡阻現象。若正反轉均有電磁阻力判斷為線圈短路

         4、檢測磁鋼:

      A、短路3根大線,有較強電磁阻力正常,阻力偏小為磁鋼退磁

      B、檢測空轉電流偏大——退磁現象(輔助手段)



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