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電動(dòng)車無刷有刷控制器故障的檢修(圖文)

 暢 想 2010-08-04

控制器故障的檢修

一、檢查判斷

1.有刷控制器故障的檢測(cè)判斷與故障排除

通過測(cè)量控制器連接部件或引線的電源電壓或信號(hào)電壓可以分析判斷出控制器的故障所在,我們現(xiàn)在介紹控制器常見故障的檢測(cè)與排除方法:

對(duì)控制部件的供電不正常

檢測(cè)方法如下:控制器內(nèi)部電源一般采用三端穩(wěn)壓集成電路,一般用7805、7806、7812、7815三種規(guī)格的穩(wěn)壓集成塊,它們的輸出電壓分別是5V、6V、12V、15V。用萬用表的直流電壓+20V(DC)檔位,黑表筆與紅表筆分別靠在轉(zhuǎn)把的黑線和紅線上,觀察萬用表讀數(shù)是否與標(biāo)稱電壓相符,它們的上下電壓差不應(yīng)超過0.2V。否則說明控制器內(nèi)部電源出現(xiàn)故障了。一般有刷控制器可以通過更換三端穩(wěn)壓集成電路排除故障。應(yīng)注意的是很多并不是穩(wěn)壓集成電路本身的問題,而是被負(fù)載(大部分是集成電路)短路了。

沒有輸出

檢測(cè)方法如下:用萬用表的+20V(DC)檔位,先測(cè)量閘把輸出信號(hào)的高低電位,捏閘把時(shí),閘把信號(hào)有超過4V的電位變化。排除閘把故障之后,按照有刷控制器常用芯片引腳功能表,與測(cè)量出的主控芯片與邏輯芯片的電壓值進(jìn)行電路分析,并檢查各芯片外圍器件(電阻、電容、二極管)的數(shù)值是否和元件表面的標(biāo)識(shí)相一致。檢查出外圍器件或集成電路出現(xiàn)故障,我們可以通過更換同型號(hào)的器件來排除故障。

以下是各控制器常用集成電路的引腳功能圖:

飛車


飛車故障一般是由MOS擊穿引起的。判斷MOS管好壞的方法如下:用萬用表的二極管檔位測(cè)量MOS管三個(gè)引腳的應(yīng)該沒有短路現(xiàn)象。
MOS管損壞,可以通過更換同型號(hào)的器件來排除故障。


2.無刷控制器故障的檢測(cè)判斷與故障排除

無刷控制器電源與閘把的故障,可以參照有刷控制器的故障排除方法先予排除。對(duì)無刷控制器而言,還有其特有故障現(xiàn)象,一般分以下幾點(diǎn):

缺相

無刷控制器缺相分主相位缺相和霍耳缺相兩種情況。

主相位缺相的檢測(cè)方法可以參照有刷控制器飛車故障排除法,檢測(cè)MOS管是否擊穿,無刷控制器MOS管擊穿一般是某一個(gè)相位的上下兩個(gè)一對(duì)MOS管同時(shí)擊穿,更換時(shí)確保同時(shí)更換。

無刷控制器的霍耳缺相表現(xiàn)為控制器不能識(shí)別電機(jī)霍耳信號(hào)。檢測(cè)方法是:拔開控制器與無刷電機(jī)的霍耳引線,控制器在通電狀態(tài),用萬用表的+20V直流(DC)檔,黑表筆靠在控制器霍耳引線的黑線上,紅表筆測(cè)量控制器的其它霍耳引線,應(yīng)該有+5V以上的電壓。否則說明控制器內(nèi)部霍耳處理電路出現(xiàn)故障。通過測(cè)量霍耳引線的濾波電容和主控制芯片的相應(yīng)引腳進(jìn)一步判斷故障位置,更換濾波電容或更換主控芯片可以排除故障。

完全沒有輸出

用萬用表直流電壓+50V檔檢測(cè)6路MOS管柵極電壓是否與轉(zhuǎn)把的轉(zhuǎn)動(dòng)角度呈對(duì)應(yīng)關(guān)系,如沒有對(duì)應(yīng)關(guān)系,表示控制器里的PWM電路或MOS管驅(qū)動(dòng)電路有故障。參照無刷控制器主相位檢查測(cè)量點(diǎn)(見圖)電壓與轉(zhuǎn)把轉(zhuǎn)動(dòng)角度的正比關(guān)系,判斷出是哪些芯片有故障,更換同型號(hào)的芯片可以排除故障。

以下是無刷控制器常用芯片的各管腳的作用:
 

芯片 型號(hào) 基準(zhǔn)電壓6.25V VCC GND 相角調(diào)整 傳感器輸入 上管驅(qū)動(dòng) 下管驅(qū)動(dòng)
無刷
控制
芯片
MC33033 7 14 13 18 4、5、6 2、1、20 17、16、15
MC33035 8 17 16 22 4、5、6 2、1、24 21、20、19
無刷
驅(qū)動(dòng)
芯片
IR2103(S) 1 4 7 5
IR2110 3 2 7 1
IR2113 3 2 7 1
IR2130(2S) 1 12 27、23、19 16、15、14
IR21844(S) 7 5 12 6

             測(cè)量各集成電路輸入輸出引腳的電壓,是否與轉(zhuǎn)把轉(zhuǎn)動(dòng)角度有對(duì)應(yīng)關(guān)系,能判斷出故障元件。


3、更換集成電路的方法與注意事項(xiàng)


在檢測(cè)出集成電路損壞的情況下,就需要更換集成電路了。這里介紹一下常用的操作方法:

1、拆卸集成電路:用酒精燈火焰外焰加熱PCB板焊接集成電路引腳焊盤,快速均勻的移動(dòng)PCB,直至所有焊盤的焊錫融化,用鑷子將集成電路從PCB上取下。

2、焊接集成電路:將焊孔里的焊錫清除干凈,將集成電路插裝好,用接地良好的電烙鐵迅速焊接好各引腳。注意速度要快,以免焊接時(shí)間長(zhǎng),引起局部溫度過高,損壞電路或焊盤。

3、拆卸功率器件:可以將MOS管或三端穩(wěn)壓的管腳剪斷,分別焊下它們的引腳,這樣可以避免拆卸多管腳元件時(shí)損壞PCB的焊盤。


二、不同型號(hào)控制器的代換


              由于不同控制器廠家生產(chǎn)的控制器內(nèi)部電路不完全一樣,即使同一廠家生產(chǎn)的不同型號(hào)的控制器,其內(nèi)部電路也不完全一樣。但是在應(yīng)急情況下,手頭沒有同型號(hào)的控制器更換,這樣維修人員就要用目前手頭現(xiàn)有的控制器,根據(jù)檢測(cè)判斷各引線功能,對(duì)控制器進(jìn)行改造使用了。
在對(duì)有些控制器的引線功能未知的情況下,可以將控制器通電,先測(cè)量出轉(zhuǎn)把供電引線(+5V或+6.25V),閘把供電引線(+5V、+12V或+15V)與地線。數(shù)一下剩下幾個(gè)未知功能引線(例如剩下4條引線),在+5V引線上與地線之間,分別串聯(lián)幾路5K的電阻,在串聯(lián)電阻的中間抽頭引出線接到剩下未知功能引線的線頭上。按照開關(guān)法引線判斷表,先判斷轉(zhuǎn)把信號(hào)線引線。當(dāng)某個(gè)開關(guān)閉合或斷開時(shí),電機(jī)以中等速度旋轉(zhuǎn),則說明該路引線是轉(zhuǎn)把信號(hào)線。判斷閘把信號(hào)線的引線。當(dāng)某個(gè)開關(guān)斷開或閉合時(shí),電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng),則說明該該引線是閘把信號(hào)線的引線。閘把信號(hào)線可能是一根,也可能是兩根。另外還有的引線,其電位的高低和電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)沒有關(guān)系,在應(yīng)急代用的情況下,可以不接這些引線。

無刷控制器和電機(jī)有嚴(yán)格的匹配的關(guān)系,在不知道電機(jī)的控制器相位和相序的情況下,先將控制器的3相霍耳引線與電機(jī)的3相引線接好,3相主引線也分別接好,先接好轉(zhuǎn)把與閘把的的引線,此時(shí)由于電機(jī)和控制器的相角與相位可能不對(duì)應(yīng),電機(jī)不能正常轉(zhuǎn)動(dòng),但是只要電機(jī)抖動(dòng)的力量能和轉(zhuǎn)把的電位呈對(duì)應(yīng)關(guān)系即可將無刷控制器與無刷電機(jī)的引線接對(duì)。
根據(jù)下面的無刷控制器與無刷電機(jī)的36狀態(tài)接線表,仔細(xì)匹配各引線,最后可以找出無刷控制器和無刷電機(jī)的正確接線。


無刷電機(jī)36狀態(tài)接線表,

Z:正常正轉(zhuǎn)             F:正常反轉(zhuǎn)             B:不能正常轉(zhuǎn)動(dòng)控制器

(假設(shè)電機(jī)和控制器的引線顏色都是黃藍(lán)綠)

注:,,依次表示電動(dòng)車最常用的接線法級(jí)別,紅最常用,橙次之,接下來為黃,再者其

它,大家可以先依次試完這幾種之后,再試其它種狀態(tài)。

           如果按照36狀態(tài)接線表接線,電機(jī)還是不能正常轉(zhuǎn)動(dòng),則說明控制器與電機(jī)的相角(120度/60度)不匹配,需要打開控制器對(duì)控制器的控制相角進(jìn)行調(diào)換。常用的無刷電機(jī)專用驅(qū)動(dòng)芯片型號(hào)是MC33035和MC33033。對(duì)于MC33035,它的第22腳接地是用于驅(qū)動(dòng)120度無刷電機(jī),第22腳懸空或接高電位是用于驅(qū)動(dòng)60度無刷電機(jī)。對(duì)于MC33033,它的第18腳接地是用于驅(qū)動(dòng)120度無刷電機(jī),第18腳懸空或接高電位是用于驅(qū)動(dòng)60度無刷電機(jī)。
如果無刷電機(jī)反轉(zhuǎn),表明無刷控制器與無刷電機(jī)的相角是匹配的,我們可以這樣來調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)向,而不必打開控制器進(jìn)行轉(zhuǎn)向調(diào)整:將無刷電機(jī)與無刷控制器的霍耳引線的A、C交換接線;同時(shí)將無刷電機(jī)與無刷控制器的主相線A、B交換接線。

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