新能源汽车驱动电机系统
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新能源汽车技术——驱动电机系统
——冷却系统
——旋变器的工作原理 及检修方法
院校：江西万通汽车学院 主讲人：王丹
前言
驱动电机系统是电动汽车核心系统之一，是车辆 行驶的主要驱动系统，其特性决定了车辆的主要性能 指标，直接影响车辆动力性、经济性和用户驾乘感受。
上节 回顾
上节课我们学习了电机控制器构成 与功能，本节课我们来学习下驱动电机 系统中一个重要传感器：旋转变压器。
本节 小节
1、旋转变压器结构组成： （1）定子：励磁线圈、两组检测线圈组成 （2）转子：不规则形状的金属钢片 2、旋转变压器的工作原理：通电的励磁线圈产生旋转
磁场，转子在磁场的相互作用下开始旋转。
3、旋转变压器的检修方法
课后作业
1、如何检修旋转变压器？ 2、查找资料了解目前主流新能源车型搭载 的参数及冷却方式。
（2）安装位子 旋转变压器一般安装在电动机的后端盖内。
旋转变压器
一、旋转变压器的认知
2、旋转变压器的结构 （1）定子
旋转变压器的定子包括三种线圈：励磁线圈A、检测线圈S和检测线圈C。 定子
一、旋转变压器的认知
2、旋转变压器的结构
（2）转子 旋转变压器的转子一般由多块不规则形状的金属钢片叠加而成安装在电机 转子轴上。
旋转变压器的认知
旋转变压器的作用 旋转变压器的工作原理 旋转变压器的检修方法
本节 重点
1、掌握旋转变压器的作用及工作原理 2、掌握旋转变压器的检修方法
一、旋转变压器的认知
1、旋转变压器 （1）作用 用以检测电机转子位置和转速，是一种输出电压随转子转角变 化的信号元件
旋变传感器
一、旋转变压器的认知
图4-1-10 解角器的结构与工作原理
任务1 驱动电机管理系统认知
解角器的转子为椭圆形，椭圆形转子与MG1、MG2的永磁转子相连 接，定子与转子间的距离随转子的旋转而变化。交流电流入励磁线圈A， 产生频率恒定的磁场。使用频率恒定的磁场，线圈S和线圈C将输出与转 子位置对应的值。因此，驱动电机-发电机ECU（MGECU）根据线圈S 和线圈C输出值之间的差异检测出绝对位置。此外，MGECU根据规定时 间内位置的变化量计算转速。
三、旋转变压器的检修方法
1、万用表检测 （1）用万用表旋至电阻挡，分别测量转变压器励磁线圈、检 测线圈的电阻值是否符合标准。 ① 励磁线圈电阻的检测：检测连接器插座上励磁线圈端子的电阻 值在常温条件下为8.1+2Ω左右。（注：比亚迪车型）
三、旋转变压器的检修方法
1、万用表检测 ②检测线圈电阻的检测：检测连接器插座上励磁线圈端子的电阻 值在常温条件下为14+4Ω左右。（注：比亚迪车型）
转子
二、旋转变压器的工作原理
1、工作原理 （1）电机控制器输出交流电至励磁线圈A，旋转变压器产生一个频率 恒定的磁场。 （2）在频率恒定的磁场下，检测线圈S和检测线圈C将输出与转子位 置对应的值。 （3）当电机旋转时，定子与转子间的距离会随转子的旋转而变化。 （4）电机控制器根据检测线圈S和检测线圈C输出值之间的差异检测 出绝对位置。同时电机控制器也可根据规定时间内位置的变化量计算 电机转速。
二、旋转变压器的工作原理
（2）解角器的工作原理。
由于解角器的励磁线圈中为频率恒定的交流电，因此无论转子转速如何，频率 恒定的磁场均会由转子输出至线圈S和线圈C。转子为椭圆形，解角器的定子与其 转子之间的间隙随转子的旋转而变化。由于间隙的变化，线圈S和线圈C输出波形 的峰值随转子位置的变化而变化。驱动电机-发电机ECU（MGECU）持续监视这 些峰值，并将其连接形成虚拟波形。驱动电机-发电机ECU（MGECU）根据线圈S 和线圈C值之间的差异计算转子的绝对位置。其根据线圏S的虚拟波形和线圈C的 虚拟波形的相位差判定转子的方向。此外，驱动电机-发电机ECU（MGECU）根 据规定时间内转子位置的变化量计算转速。转子旋转180°时线圈A、线圈S和线圈 C的输出波形如图4-1-11所示。解角器的工作原理如图4-1-12及动画所示。
任务1 驱动电机管理系统认知
（2）解角器的工作原理。 检测线圈S的＋S和－S错开90°，＋C和－C也以同样的方式错开90°， 线圈C和S之间相距45°检测线圈的电流流向，如图4-1-10所示。 由于解角器的励磁线圈中为频率恒定的交流电，因此无论转子转速 如何，频率恒定的磁场均会由转子输出至线圈S和线圈C。转子为椭圆形， 解角器的定子与其转子之间的间隙随转子的旋转而变化。由于间隙的变 化，线圈S和线圈C输出波形的峰值随转子位置的变化而变化。驱动电机 -发电机ECU（MGECU）持续监视这些峰值，并将其连接形成虚拟波形。 驱动电机-发电机ECU（MGECU）根据线圈S和线圈C值之间的差异计算 转子的绝对位置。其根据线圏S的虚拟波形和线圈C的虚拟波形的相位差 判定转子的方向。此外，驱动电机-发电机ECU（MGECU）根据规定时 间内转子位置的变化量计算转速。转子旋转180°时线圈A、线圈S和线圈 C的输出波形如图4-1-11所示。解角器的工作原理如图4-1-12及动画所示。
三、旋转变压器的检修方法
1、万用表检测 ③检测线圈电阻的检测：检测连接器插座上励磁线圈端子的电阻 值在常温条件下为14+4Ω左右。（注：比亚迪车型）
任务1 驱动电机管理系统认知
4）解角器 解角器又称解析器，是可靠性极高且结构紧凑的传感器，它可精确 检测磁极位置。 （1）解角器的结构， 解角器的定子包括三种线圈：励磁线圈A、检测线圈S和检测线圈C。 解角器结构如图4-1-10所示。
角度传感器又称旋转变压器，旋转变压器（简称旋变）是一种输出电压 随转子转角变化的信号元件。电机转速由角度传感器进行控制和监测。
角度传感器由电机控制器模块监测，根据这些位置传感器的信号， 电机控制器监测电机的角位置、转速和方向。角度传感器包含一个励磁 线圈、两个驱动线圈和一个不规则形状的金属转子。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，电机控制模块输出一个 5V交流电、一定频率的励磁信号至驱动线圈。驱动线圈励磁信号生成一 个环绕两个从动线圈和不规则形状转子的磁场。然后，电机控制模块监 测两个从动线圈电路，以获得一个返回信号。不规则形状金属转子的位 置引起从动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 个从动线圈信号，电机控制模块能确定电机的确切角度、转速和方向。
——冷却系统
——旋变器的工作原理 及检修方法
院校：江西万通汽车学院 主讲人：王丹
前言
驱动电机系统是电动汽车核心系统之一，是车辆 行驶的主要驱动系统，其特性决定了车辆的主要性能 指标，直接影响车辆动力性、经济性和用户驾乘感受。
上节 回顾
上节课我们学习了电机控制器构成 与功能，本节课我们来学习下驱动电机 系统中一个重要传感器：旋转变压器。
本节 小节
1、旋转变压器结构组成： （1）定子：励磁线圈、两组检测线圈组成 （2）转子：不规则形状的金属钢片 2、旋转变压器的工作原理：通电的励磁线圈产生旋转
磁场，转子在磁场的相互作用下开始旋转。
3、旋转变压器的检修方法
课后作业
1、如何检修旋转变压器？ 2、查找资料了解目前主流新能源车型搭载 的参数及冷却方式。
（2）安装位子 旋转变压器一般安装在电动机的后端盖内。
旋转变压器
一、旋转变压器的认知
2、旋转变压器的结构 （1）定子
旋转变压器的定子包括三种线圈：励磁线圈A、检测线圈S和检测线圈C。 定子
一、旋转变压器的认知
2、旋转变压器的结构
（2）转子 旋转变压器的转子一般由多块不规则形状的金属钢片叠加而成安装在电机 转子轴上。
旋转变压器的认知
旋转变压器的作用 旋转变压器的工作原理 旋转变压器的检修方法
本节 重点
1、掌握旋转变压器的作用及工作原理 2、掌握旋转变压器的检修方法
一、旋转变压器的认知
1、旋转变压器 （1）作用 用以检测电机转子位置和转速，是一种输出电压随转子转角变 化的信号元件
旋变传感器
一、旋转变压器的认知
图4-1-10 解角器的结构与工作原理
任务1 驱动电机管理系统认知
解角器的转子为椭圆形，椭圆形转子与MG1、MG2的永磁转子相连 接，定子与转子间的距离随转子的旋转而变化。交流电流入励磁线圈A， 产生频率恒定的磁场。使用频率恒定的磁场，线圈S和线圈C将输出与转 子位置对应的值。因此，驱动电机-发电机ECU（MGECU）根据线圈S 和线圈C输出值之间的差异检测出绝对位置。此外，MGECU根据规定时 间内位置的变化量计算转速。
三、旋转变压器的检修方法
1、万用表检测 （1）用万用表旋至电阻挡，分别测量转变压器励磁线圈、检 测线圈的电阻值是否符合标准。 ① 励磁线圈电阻的检测：检测连接器插座上励磁线圈端子的电阻 值在常温条件下为8.1+2Ω左右。（注：比亚迪车型）
三、旋转变压器的检修方法
1、万用表检测 ②检测线圈电阻的检测：检测连接器插座上励磁线圈端子的电阻 值在常温条件下为14+4Ω左右。（注：比亚迪车型）
转子
二、旋转变压器的工作原理
1、工作原理 （1）电机控制器输出交流电至励磁线圈A，旋转变压器产生一个频率 恒定的磁场。 （2）在频率恒定的磁场下，检测线圈S和检测线圈C将输出与转子位 置对应的值。 （3）当电机旋转时，定子与转子间的距离会随转子的旋转而变化。 （4）电机控制器根据检测线圈S和检测线圈C输出值之间的差异检测 出绝对位置。同时电机控制器也可根据规定时间内位置的变化量计算 电机转速。
二、旋转变压器的工作原理
（2）解角器的工作原理。
由于解角器的励磁线圈中为频率恒定的交流电，因此无论转子转速如何，频率 恒定的磁场均会由转子输出至线圈S和线圈C。转子为椭圆形，解角器的定子与其 转子之间的间隙随转子的旋转而变化。由于间隙的变化，线圈S和线圈C输出波形 的峰值随转子位置的变化而变化。驱动电机-发电机ECU（MGECU）持续监视这 些峰值，并将其连接形成虚拟波形。驱动电机-发电机ECU（MGECU）根据线圈S 和线圈C值之间的差异计算转子的绝对位置。其根据线圏S的虚拟波形和线圈C的 虚拟波形的相位差判定转子的方向。此外，驱动电机-发电机ECU（MGECU）根 据规定时间内转子位置的变化量计算转速。转子旋转180°时线圈A、线圈S和线圈 C的输出波形如图4-1-11所示。解角器的工作原理如图4-1-12及动画所示。
任务1 驱动电机管理系统认知
（2）解角器的工作原理。 检测线圈S的＋S和－S错开90°，＋C和－C也以同样的方式错开90°， 线圈C和S之间相距45°检测线圈的电流流向，如图4-1-10所示。 由于解角器的励磁线圈中为频率恒定的交流电，因此无论转子转速 如何，频率恒定的磁场均会由转子输出至线圈S和线圈C。转子为椭圆形， 解角器的定子与其转子之间的间隙随转子的旋转而变化。由于间隙的变 化，线圈S和线圈C输出波形的峰值随转子位置的变化而变化。驱动电机 -发电机ECU（MGECU）持续监视这些峰值，并将其连接形成虚拟波形。 驱动电机-发电机ECU（MGECU）根据线圈S和线圈C值之间的差异计算 转子的绝对位置。其根据线圏S的虚拟波形和线圈C的虚拟波形的相位差 判定转子的方向。此外，驱动电机-发电机ECU（MGECU）根据规定时 间内转子位置的变化量计算转速。转子旋转180°时线圈A、线圈S和线圈 C的输出波形如图4-1-11所示。解角器的工作原理如图4-1-12及动画所示。
三、旋转变压器的检修方法
1、万用表检测 ③检测线圈电阻的检测：检测连接器插座上励磁线圈端子的电阻 值在常温条件下为14+4Ω左右。（注：比亚迪车型）
任务1 驱动电机管理系统认知
4）解角器 解角器又称解析器，是可靠性极高且结构紧凑的传感器，它可精确 检测磁极位置。 （1）解角器的结构， 解角器的定子包括三种线圈：励磁线圈A、检测线圈S和检测线圈C。 解角器结构如图4-1-10所示。
角度传感器又称旋转变压器，旋转变压器（简称旋变）是一种输出电压 随转子转角变化的信号元件。电机转速由角度传感器进行控制和监测。
角度传感器由电机控制器模块监测，根据这些位置传感器的信号， 电机控制器监测电机的角位置、转速和方向。角度传感器包含一个励磁 线圈、两个驱动线圈和一个不规则形状的金属转子。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，电机控制模块输出一个 5V交流电、一定频率的励磁信号至驱动线圈。驱动线圈励磁信号生成一 个环绕两个从动线圈和不规则形状转子的磁场。然后，电机控制模块监 测两个从动线圈电路，以获得一个返回信号。不规则形状金属转子的位 置引起从动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 个从动线圈信号，电机控制模块能确定电机的确切角度、转速和方向。