图解电动车电机拆卸换霍尔无刷电机结构示意图: 将电机引出线的那一面螺丝全部拆下,找一块木板备用。电机盖最好做好盖和钢圈对应的原位置记号,不然装上和原位置不对应,有的电机会扫膛的。 2.没拆螺丝那面向下,往木板上用力一敲,电机就脱离出来了。定子有磁性,用力轻的话,会被吸回 4.用刀片将霍尔挖出并刮净槽中的胶质。涂入少量的AB胶,装入霍尔焊接。霍尔有字的为面,面向上, 从左至右,1脚是正极,2脚是负极,3脚是信号输出。3个正极和3个负极各自并联,分别接红线和黑线, 3根信号线分别接绿、蓝、黄线。通常三个有字的面朝上是60度角,中间那个面向下是120度角。有些电 机则相反,具体可用修车宝检测角度。 5.检测电机霍尔好坏:将电机放在两凳上,用扳手固定轴心。接上霍尔插头,打开修车宝电源开关。稍微 转一下电机即停,然后再转再停,如此循环,可看到第三行霍尔指示灯有序亮灭。如果一个或几个常亮或 常灭,即可判断霍尔损坏。 电机霍尔角度检测:灯亮代表1,灯灭代表0。60度电机指示灯状态:100、110、111、011、001、000; 120度电机:100、110、010、011、001、101。 从指示灯的亮灭情况可看到60度电机和120度电机的区别,就是60度电机有111和000两种状态,而120 度电机有010和101。因此,如果出现三个灯同时亮、同时灭的,这个电机就有可能是60度,否则为120 如果霍尔接错,也可能出现指示灯错乱而无法判断角度的情况,参考这个帖子:电动车换霍尔后用修车宝测不出电机相位角度是怎么回事?http://www.ddclm.com/bbs/thread-327168-1-1.html 常用120度角和60度角电机接线图: 6.转子上的磁铁记得用酒精擦拭干净。 外转子磁铁:定子: 定子绕组: 定子上的3个霍尔元件: 滚珠轴承: 电动车自行车电机的基本结构及维修 2016-01-29 电动车售后服务平台 电动车自行车电机的基本结构 一、电机的命名 电动车根据其使用环境与使用频率的不同,所装配的电机形式也不同。不同形式的电机其特点也不一样。 国标关于电动车用电机的命名标准如下: 派生代号,用大写汉语拼音字母表示 性能参数代号,用二位阿拉伯数字表示 产品名称代号,用大写汉语拼音字母表示机座号,以机壳外径(mm)表示 产品名称代号 SYT:铁氧体永磁式直流伺服电动机 SYX:稀土永磁式直流伺服电动机 SXPT:铁氧体永磁式线绕盘式直流电动机 SXPX:稀土永磁式线绕盘式直流电 SWT:铁氧体永磁式无刷直流伺服电动机 SWX:稀土永磁式无刷直流伺服电动机 SN:印制绕组直流伺服电动机 SR:开关磁阻电动机 YX:三相异步电动机 二、电机的分类 目前电动车上使用的电机普遍采用永磁直流电机。所谓永磁电机,是指电机线圈采用永磁体激磁,不采用 线圈激磁的方式。这样就省去了激磁线圈工作时消耗的电能,提高了电机机电转换效率,这对使用车载有 限能源的电动车来讲,可以降低行驶电流,延长续行里程。后面我们讲的各种电动车用电机均指永磁电机。 电动车用电机按照电机的通电形式来分,可分为有刷电机和无刷电机两大类;按照电机总成的机械结构来 分,一般分为“有齿”(电机转速高,需要经过齿轮减速)和“无齿”(电机扭矩输出不经过任何减速)两大 对无刷电机而言,根据电机是否具有位置传感器,又分为有位置传感器无刷电机和无位置传感器无刷电机。对于无位置传感器的无刷电机,必须要先将车用脚蹬起来,等电机具有一定的旋转速度以后,控制器才能 识别到无刷电机的相位,然后控制器才能对电机供电。由于无位置传感器无刷电机不能实现零速度启动, 所以在 2000 年以后生产的电动车上用得较少。目前电动车行业内使用的无刷电机,普遍采用有位置传感 器无刷电机。 旋转180,线圈不动,霍耳元件感应到S 极磁场,此时P1 R2截止,P2 R1导通,可以看到电流 从电池正极经过R1、线圈、P2流到电池负极。通电线圈中的A点的电流i’方向是指向接线头的方向(矢 量方向与i’矢量方向相反),磁钢受到线圈的反作用力,一样产生向逆时针方向的旋转力矩。 电动自行车用无刷电机的磁钢数量比较多,线圈一般有3 组,每组线圈都有相应的霍耳元件(3 相线圈有3 个霍耳元件),这样电机旋转时就更平稳,效率更高。当磁钢旋转时,霍耳元件感应到磁场方向变化后给出 相应控制信号,无刷控制器根据此信号控制着上3 路功率管的导通与截止。有刷电机、无刷电机的比较 我们可以这样来理解有刷电机与无刷电机的通电原理上的区别:有刷电机是由炭刷与换向器进行机械换 向,无刷电机是靠霍耳元件感应信号由控制器完成电子换向。 三、电机的机械结构 有刷电机和无刷电机的通电原理不一样,其内部结构也不一样。对轮毂式电机而言,电机力矩的输出方式 (是否经过齿轮减速机构减速)不一样,其机械结构也不一样。 1、高速有刷电机的内部机械结构。这种轮毂式电机由内置高速有刷电机心、减速齿轮组、超越离合器、 轮毂端盖等部件组成。高速有刷有齿轮毂式电机属于内转子电机。 2、低速有刷电机的内部机械结构。这种轮毂式电机由炭刷、换相器、电机转子、电机定子、电机轴、电 机端盖、轴承等部件组成。低速有刷无齿轮毂式电机属于外转子电机。 3、高速无刷电机的内部机械结构。这种轮毂式电机由内置高速无刷电机心、行星摩擦滚子、超载离合器、 输出法兰、端盖、轮毂外壳等部件组成。高速无刷有齿轮毂电机属于内转子电机。 4、常见低速无刷电机的内部机械结构。这种轮毂式电机由电机转子、电机定子、电机轴、电机端盖、轴 承等部件组成。低速无刷无齿轮毂式电机属于外转子电机。 电动车自行车电机的基本维修 电机的接线方法 一.由于换向方式不一样,有刷电机和无刷电机不但内部结构不一样,而且在接线方式上的区别也非常大。 1、有刷电机的接线方法。有刷电机一般有正负两根引线。一般红线是电机正极,黑线是电机负极。如果 将正负极交换接线,只是会使电机反转,一般不会损坏电机。 2、无刷电机相角的判断。无刷电机的相角是无刷电机的相位代数角的简称,指无刷电机各线圈在一个通 电周期里面线圈内部电流方向改变的角度。电动车用无刷电机常见的相位代数角有120与60两种。 观察霍耳元件安装空间位置判断无刷电机的相角, 120和60两种相角电机的霍耳元件安装空间位置不一 二.测量霍耳真值信号判断无刷电机的相角需要先说明一下的是什么叫无刷电机的磁拉力角。无刷电机的磁钢数量一般是 12 片、16 应的定子槽数是36槽、48 槽或54 槽。电机在静止状态时,转子磁钢的磁力线有沿磁阻最小方向行走的特 性,因此转子磁钢所停顿的位置恰好为定子槽凸极的位置。磁钢不会停在定子槽心的位置,这样转子与定 子的相对位置只有36 种、48 种或54 种这有限的几个位置。因此无刷电机的最小磁拉力角就是360/36、 360/48或360/54。 无刷电机的霍耳元件有5 根引线,分别是霍耳元件的公共电源正极、公共电源负极、A相霍耳输出、B相 霍耳输出和C 相霍耳输出。我们可以利用无刷控制器(60或120)的5 根霍耳引线,将无刷电机霍耳元 件引线的正负电源接好,将其余 三个相位传感器的引线,任意接在控制器霍耳信号引线的引线上。接通控制器电源,由控制器给霍耳元件供电,就可以检测到无刷电机的相角了。方法如下:用万用表 的+20V 直流电压挡,并将黑表笔接地线,红表笔分别测量三个引线的电压情况,记录下 根引线的高低电压。轻微转动电机,让电机转过一个最小磁拉力角度,再次测量并记录下3 根引线的高低电压,如此测 量记录6 次。我们用1 表示高电位,用0 表示低电位,那么—— 如果是60无刷电机,连续转动6 个最小磁拉力角度,则测量出的霍耳真值信号应该是:100、110、111、 011、001、000。调整三个霍耳元件引线的引脚顺序,让真值的信号严格按照上面的真值顺序变化,这样 对于60无刷电机的A、B、C 三个相位就判断出来了。 如果是120无刷电机,连续转动6 个最小磁拉力角度,测量出的霍耳真值信号应该是按照100、110、010、 011、001、101 的规律变化,这样霍耳元件引线的通电相序就判断出来了。 3、无刷电机的接线方法。无刷电机的线圈引线有3 根,霍耳引线有 根引线必须和控制器相应引线一一对应,否则电机不能正常转动。 一般讲来,60和120相角的无刷电机,需要由与之相对应的60和120相角的无刷电机控制器来驱动,两 种相角的控制器不能直接互换。60相角的无刷电机与60相角控制器相连的8 根线的正确接线有两种,一 种正转,一种反转。 因为对于120相角的无刷电机,通过调整线圈引线的相序和霍耳引线的相序,电机与控制器相连的8 的正确接线可以有6种,其中3 种接法电机正转,另外3 种接法电机反转。 如果无刷电机反转,表明无刷控制器与无刷电机的相角是匹配的,我们可以这样来调整电机的转向:将无 刷电机与无刷控制器的霍耳引线的A、C 交换接线;同时将无刷电机与无刷控制器的主相线 A、B交换接 永磁交流伺服电机位置反馈传感器检测相位与电机磁极相位的对齐方式2008-11-07 来源:internet 浏览:504 主流的伺服电机位置反馈元件包括增量式编码器,绝对式编码器,正余弦编 码器,旋转变压器等。为支持永磁交流伺服驱动的矢量控制,这些位置反馈元件 就必须能够为伺服驱动器提供永磁交流伺服电机的永磁体磁极相位,或曰电机电 角度信息,为此当位置反馈元件与电机完成定位安装时,就有必要调整好位置反 馈元件的角度检测相位与电机电角度相位之间的相互关系,这种调整可以称作电 角度相位初始化,也可以称作编码器零位调整或对齐。下面列出了采用增量式编 码器,绝对式编码器,正余弦编码器,旋转变压器等位置反馈元件的永磁交流伺 服电机的传感器检测相位与电机电角度相位的对齐方式。 增量式编码器的相位对齐方式 在此讨论中,增量式编码器的输出信号为方波信号,又可以分为带换相信号 的增量式编码器和普通的增量式编码器,普通的增量式编码器具备两相正交方波 脉冲输出信号A 和B,以及零位信号 Z;带换相信号的增量式编码器除具备 ABZ 输出信号外,还具备互差120 度的电子换相信号UVW,UVW各自的每转周期 数与电机转子的磁极对数一致。带换相信号的增量式编码器的UVW电子换相信 号的相位与转子磁极相位,或曰电角度相位之间的对齐方法如下: 1.用一个直流电源给电机的UV 绕组通以小于额定电流的直流电,U 出,将电机轴定向至一个平衡位置;2.用示波器观察编码器的U 相信号和Z 信号; 3.调整编码器转轴与电机轴的相对位置; 4.一边调整,一边观察编码器U相信号跳变沿,和 信号,直到Z信号稳 定在高电平上(在此默认Z 信号的常态为低电平),锁定编码器与电机的相对 位置关系; 5.来回扭转电机轴,撒手后,若电机轴每次自由回复到平衡位置时,Z 信号 都能稳定在高电平上,则对齐有效。 撤掉直流电源后,验证如下: 1.用示波器观察编码器的U 相信号和电机的UV 线反电势波形; 2.转动电机轴,编码器的U 相信号上升沿与电机的UV 线反电势波形由低到 高的过零点重合,编码器的Z 信号也出现在这个过零点上。 上述验证方法,也可以用作对齐方法。 需要注意的是,此时增量式编码器的U相信号的相位零点即与电机UV 反电势的相位零点对齐,由于电机的U相反电势,与UV 线反电势之间相差30 度,因而这样对齐后,增量式编码器的U 相信号的相位零点与电机U 相反电势 的-30 度相位点对齐,而电机电角度相位与U相反电势波形的相位一致,所以此 时增量式编码器的U相信号的相位零点与电机电角度相位的-30 度点对齐。 有些伺服企业习惯于将编码器的U 相信号零点与电机电角度的零点直接对 齐,为达到此目的,可以: 个阻值相等的电阻接成星型,然后将星型连接的3个电阻分别接入电 机的UVW三相绕组引线; 2.以示波器观察电机U 相输入与星型电阻的中点,就可以近似得到电机的U 相反电势波形; 3.依据操作的方便程度,调整编码器转轴与电机轴的相对位置,或者编码器 外壳与电机外壳的相对位置; 4.一边调整,一边观察编码器的U 相信号上升沿和电机U 相反电势波形由 低到高的过零点,最终使上升沿和过零点重合,锁定编码器与电机的相对位置关 系,完成对齐。 由于普通增量式编码器不具备UVW相位信息,而 信号也只能反映一圈内的一个点位,不具备直接的相位对齐潜力,因而不作为本讨论的话题。 绝对式编码器的相位对齐方式 绝对式编码器的相位对齐对于单圈和多圈而言,差别不大,其实都是在一圈 内对齐编码器的检测相位与电机电角度的相位。早期的绝对式编码器会以单独的 引脚给出单圈相位的最高位的电平,利用此电平的0 的翻转,也可以实现编码器和电机的相位对齐,方法如下: 1.用一个直流电源给电机的UV 绕组通以小于额定电流的直流电,U 出,将电机轴定向至一个平衡位置;2.用示波器观察绝对编码器的最高计数位电平信号; 3.调整编码器转轴与电机轴的相对位置; 4.一边调整,一边观察最高计数位信号的跳变沿,直到跳变沿准确出现在电 机轴的定向平衡位置处,锁定编码器与电机的相对位置关系; 5.来回扭转电机轴,撒手后,若电机轴每次自由回复到平衡位置时,跳变沿 都能准确复现,则对齐有效。 这类绝对式编码器目前已经被采用EnDAT,BiSS,Hyperface 等串行协议, 以及日系专用串行协议的新型绝对式编码器广泛取代,因而最高位信号就不符存 在了,此时对齐编码器和电机相位的方法也有所变化,其中一种非常实用的方法 是利用编码器内部的EEPROM,存储编码器随机安装在电机轴上后实测的相位, 具体方法如下: 1.将编码器随机安装在电机上,即固结编码器转轴与电机轴,以及编码器外 壳与电机外壳; 2.用一个直流电源给电机的UV 绕组通以小于额定电流的直流电,U 出,将电机轴定向至一个平衡位置;3.用伺服驱动器读取绝对编码器的单圈位置值,并存入编码器内部记录电机 电角度初始相位的EEPROM中; 4.对齐过程结束。 由于此时电机轴已定向于电角度相位的-30 度方向,因此存入的编码器内部 EEPROM中的位置检测值就对应电机电角度的-30 度相位。此后,驱动器将任意 时刻的单圈位置检测数据与这个存储值做差,并根据电机极对数进行必要的换 算,再加上-30 度,就可以得到该时刻的电机电角度相位。 这种对齐方式需要编码器和伺服驱动器的支持和配合方能实现,日系伺服的 编码器相位之所以不便于最终用户直接调整的根本原因就在于不肯向用户提供 这种对齐方式的功能界面和操作方法。