电机旋变故障排查：如何避免转速抖动？

电机旋变故障排查：如何避免转速抖动？

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电机旋变是电机控制中常用的一种位置传感器，负责精准测量电机转子的位置、转速及旋转方向。如果旋变出现故障，会导致车辆静态下仪表误报电机有转速、高压正常情况下挂挡踩油门电机无输出转速等问题。通过电检测量和特性曲线分析可以诊断旋变是否存在问题。掌握这些技巧，能有效避免电机转速抖动等常见问题。

旋变，全称为旋转变压器，是电机控制中常用的一种位置传感器。它的主要作用是精准测量电机转子的位置、转速及旋转方向，并将这些信号传输给电控系统。通过软件的控制算法，电控系统可以据此控制电机的运行。

旋变的工作原理是通过给转子线圈输入高频正弦信号（即励磁信号），然后接收线圈中感应产生的高频信号，经过处理得到正余弦信息，从而解析出转子的绝对位置。这个位置信息对于控制三相交流电的频率和次序至关重要，直接影响驱动电机的转速和转向。

旋变一旦出现故障，会直接影响电机的正常运行，常见的故障表现包括：

1. 车辆行驶顿挫感：当驱动电机的旋变信号受到磁、噪音、温度等干扰时，车辆在行驶过程中可能会产生顿挫感。

2. 系统报旋变故障：如果电机运行时输入电流过大，超出了旋变装置的解码能力，系统将报告旋变故障。

3. 驱动电机停止工作：当电池组UVW输出对驱动电机壳短路时，电机发生故障，电机控制器无法从旋变装置检测到转子位置，导致驱动电机停止工作。

4. 车辆无法行驶或输出功率不足：旋变信号设置参数错误时，旋变解码器无法正常读取旋变信号，导致车辆无法行驶或输出功率不足。

5. 车辆无法行驶：在严重的情况下，如果旋变装置损坏，车辆将无法行驶。

为了有效诊断和解决旋转变压器的故障问题，应遵循以下检查步骤：

1. 调取车辆故障码：首先通过诊断仪读取车辆故障码，这是初步判断故障类型的重要依据。

2. 检查旋变信号干扰：使用示波器检查旋变信号是否存在干扰，确保旋变线的屏蔽效果良好，避免受到外部环境的影响。

3. 检查接口接触不良：检查电机侧旋变接口与控制板的旋变端子接口是否接触不良，可以尝试重新插拔或清洁接触点。

4. 检查电机中心轴抖动：通过观察或测量驱动电机的中心轴是否有异常抖动，判断机械部分是否存在问题。

5. 检查参数设置：调取电机参数与旋变变比、极对数参数设置是否正确，错误的参数设置也会导致旋变无法正常工作。

6. 测量UVW线：检查驱动电机的UVW线是否正常，确认没有短路或断路情况。

1. 电检测量：从电机控制器端连接到电机端的旋变线一般有6根，分别为：ref±（励磁信号）、sin±（正弦信号）及cos±（余弦信号）。每一组信号都有自己对应的阻值，可以通过测量电机控制插件端或者电机端的三组旋变阻值来判断是否是旋变故障。参考标准：正弦(16±4)Ω、余弦(16±4)Ω、励磁(8.3±2)Ω。

2. 特性曲线分析：电机转速是电机扭矩的伴生信号，正常的电机转速变化平稳，呈线性变化。如果出现异常，转速曲线会像长了毛刺一样，这通常意味着旋变存在故障。

3. 线束检查：旋变线束一端连接着电机控制器的低压插件，另一端连接着电机的旋变低压插件。诊断时可以：

   • 拔下电机控制器端的低压插件和电机端的旋变低压插件，使用万用表测量励磁(ref±)、正弦(sin±)和余弦(cos±)的通断。
   • 如测量旋变阻值正常，但不能判断是否线束以及插件虚接问题，可以将两端低压插件安装好之后，抓住线束用力摇晃，如果仪表转速出现异常波动，则仍需仔细排查线束和低压插件。
   • 如测量旋变阻值正常(从电机控制器低压插件端和电机端)，并且确认线束和插件正常，需要更换电机控制器。

以比亚迪唐车辆为例，该车出现上电OK挡指示灯点亮，SOC值为83%，EV模式行驶中自动切换到HEV模式，发动机启动，无法使用EV模式，仪表提示检查动力系统的故障。通过诊断仪读取整车各模块软、硬件版本号及整车故障码并记录。清除整车故障码后对车辆重新上电，试车故障再次出现，读取数据流，电机控制器报P1B1100(旋变故障—信号丢失)、P1B1300(旋变故障—信号幅值减弱)。在电机控制器62针接插件线束端，分别测量电机旋变阻值正常［参考标准：正弦(16±4)Ω、余弦(16±4)Ω、励磁(8.3±2)Ω］。检查电机控制器62针接插件端子、旋变小线端子，正常。最终通过更换电机控制器与DC总成后，车辆恢复正常。

为了减少旋变故障的发生，建议采取以下预防和维护措施：

1. 定期检查：定期检查旋变线束的连接情况，确保接触良好，无松动或腐蚀现象。

2. 避免干扰：确保旋变信号线远离高压线和强磁场，减少信号干扰。

3. 合理布线：线束布置要合理，避免过度弯曲或拉扯，减少机械损伤。

4. 环境防护：注意防水、防尘，保持旋变及其连接器的清洁。

5. 参数校准：定期检查和校准旋变参数设置，确保与电机实际运行状态匹配。

通过以上方法，可以有效诊断和解决电机旋变故障，避免因旋变问题导致的电机转速抖动等现象，确保电机控制系统稳定可靠运行。