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比亚迪e6电动车旋变传感器分析与解决方案

【摘要】:比亚迪e6车的电机旋变传感器安装于电机端盖总成上,用来检测电机转子末端信号盘的转速与位置信号,该元件的外观及安装位置如图3.53所示。图3.54 旋变传感器的工作原理(三)比亚迪e6车的旋变传感器的电路连接比亚迪e6车的电机旋变传感器由电机控制器模块监测,因为转子是椭圆形状的,定子和转子间的间隙随着转子转动而变化。比亚迪e6车的电机旋变传感器端子的电路如图3.55所示。

(一)旋变传感器的作用、安装位置

电机旋变传感器是一种检测磁极位置的传感器,它可以保证电机控制器对驱动电机进行高效、准确的控制。比亚迪e6车的电机旋变传感器安装于电机端盖总成上,用来检测电机转子末端信号盘的转速与位置信号,该元件的外观及安装位置如图3.53所示。

图3.53 旋变传感器(旋转变压器)的安装位置及结构

(二)旋变传感器的工作原理

电机旋变传感器的作用是提供电机的绝对位置、转速和旋转方向,反馈给电机控制器,以便精确控制驱动电机,防止驱动电机的转动误差造成溜车、倒车、加速不良等问题。

旋变传感器由转子和定子组成,定子包括一个励磁线圈和两个检测线圈。一个不规则形状的金属转子以机械方式固定在电机轴上。将点火开关置于ON位置时,电机控制器的模块会在励磁线圈上输出一个以一定频率变化的5V交流电。励磁线圈会生成一个环绕两个检测线圈和不规则形状转子的磁场。然后,电机控制模块监测两个检测线圈的电路,以获得一个返回信号。

不规则形状金属转子的位置引起检测线圈的磁感应,返回信号发生大小和形状的变化。通过比较两个检测线圈的信号,电机控制器便能计算出驱动电机现在的旋转位置、转速和方向。此外,为了把旋变传感器作为一个速度传感器,CPU计算出在一段预定的时间内位置的变化次数。上述旋变传感器的工作原理如图3.54所示。

图3.54 旋变传感器的工作原理(https://www.chuimin.cn)

(三)比亚迪e6车的旋变传感器的电路连接

比亚迪e6车的电机旋变传感器由电机控制器模块监测,因为转子是椭圆形状的,定子和转子间的间隙随着转子转动而变化。预定频率的交流电流过励磁线圈以及检测线圈S和C,并且根据传感器转子的位置输出交流电。电机控制器根据检测线圈S和C的相位及它们的波形高度来检测转子的绝对位置。比亚迪e6车的电机旋变传感器端子的电路如图3.55所示。

图3.55 比亚迪e6车的电机旋变传感器电路图

其中,比亚迪e6车的旋变传感器电阻的标准值:正弦阻值:16±1Ω;余弦阻值:16±1Ω;励磁阻值:8±1Ω。

(四)比亚迪e6车的驱动电机的IGBT控制

比亚迪电动汽车现在使用的电机为交流无刷永磁同步电机,通过采集电机旋变信号进行工作。

车辆行驶时,电机通过旋转变压器检测到电机的位置,位置信号通过控制器的处理,发送相关信号给控制器IGBT,逻辑信号控制IGBT的开、断,控制器输出近似正弦波交流电。

2014款比亚迪e6车的电机额定功率75kW,最大功率120kW,电机由外圈的定子与内圈的转子组成,是汽车的唯一动力源,可向外输出扭矩,驱动汽车前进、后退;同时也可以作为发电机发电(例如在高坡下滑、高速滑行以及刹车制动过程中把势能或者动能,通过电机转化为电能存储)。