有刷電機高返修率原因何在

www.guilinhy.com 來源：電動車商情　　　電動車商情網作者：俠名類別：電動車維修時間：2004-4-22

在最近幾年中電動車有著飛速迅猛的發展，然而要保持長期良好的發展趨勢，還有許多問題和隱患亟待解決。電器系統的問題尤為突出，此是關系到消費者切身利益，同時也關系到廠家可持續性良好發展的根源所在。若不在此苦下功電機與控制器是電器系統中的關鍵，如何提高和保障該系統的質量對整車的質量至關重要。在此筆者膚淺地介紹和分析一下其中有刷電機高返修率的原因，以及有刷控制器采取何種措施來降低電機返修，以供廠家參考。目前有刷電機分為兩種：一種是有刷高速(High Speed)電機，另一種是有刷低速電機。前者電機特性比較硬，在騎行過程中整機耗電較小，負載與爬坡性能比較好，但噪聲較大，齒輪、精加工、換向器和碳刷要求較高，成本較高。而碳刷與換向器經常被許多廠家所忽視，換向器沒有采用優質材料、沒有采用表面精磨處理，摩擦系數大又存在高速(High Speed)磨擦：再加上碳刷耐磨性能差，很快就造成換向器表面積碳，電機內阻變化造成連續燒控制器，電機提前返修。后者是有刷低速電機，其有著良好的騎行性能，整機噪聲較小，成本較低，容易被老百姓接受。然而這只是一個表面現象，其雖然不像有刷電機那樣碳刷與換向器高速(High Speed)摩擦，但電機特性比較軟，扭矩較小，啟動與爬坡過程中存在大電流放電，換向火花很大，很容易造成換向器表面燒壞加速碳刷磨損，同樣造成連續燒控制器，電機壽命因此而中途夭折，非常可惜。如何克服此類問題，首先要提高控制器的質量避免大電流放電，降低火花等級，避免換向器結碳形成，延長電機使用壽命，要做到這一點控制器必須具備大電流保護功能。正如充電器廠家提出“與其說電池被用壞的，不如說電池是被充壞的”。與其說有刷電機返修率居高不下，不如說控制器缺少短路保護。具備輸出短路保護型有刷控制器與普通有刷型控制器有何異同？是怎樣保護碳刷磨損、降低火花、避免換向器結碳形成、如何實現大電流保護？下面有兩個測量出的工作圖可以直觀的看出。具備輸出短路保護型有刷控制器工作圖，普通有刷型控制器工作圖。由圖上可以看出電機在起動和上坡過程中都工作在大電流、限流狀態，在這種情況下換向火花比較大，若不采用可靠的息弧、大電流保護措施，很容易形成換向器表面結碳，增大摩擦系數加速碳刷磨損，形成匝間短路；另外有部分廠家電機碳刷采用普通碳刷，換向器材料過差、加之表面未經精磨處理過于粗燥，碳刷磨損較快，更容易形成電機匝間局部短路。一旦電機有局部短路形成，從圖二可以看出普通型控制器工作匝間短路點時，限流保護失效電流急速增加，電機火花增大，當短路點電流增大到一定程度時，超過控制器MOS管承受能力，瞬間控制器MOS管擊穿，控制器燒壞，更換控制器連續燒壞；在這種情況下電機被迫更換，電機提前返修，損失很可惜。而具備輸出短路保護型有刷控制器工作截然相反，可有效保護電機，延長電機使用壽命，那么其是如何實現的呢？圖一可以清晰地看出工作短路點時短路保護啟動，電流被有效控制減小，換向火花減小，換向器結碳被可靠避免，匝間短路被有效控制，控制器不會受到大電流而損壞，電機不會因此更換提前返修，整個系統壽命加倍延長，同時也使整車質量提高到一個新的等級。