有刷电机高返修率原因何在

__发布时间：2025-02-01 16:26:19

在**近几年中电动车有着飞速迅猛的发展，然而要保持长期良好的发展趋势，还有许多问题和隐患亟待解决。电器系统的问题尤为突出，此是关系到消费者切身利益，同时也关系到厂家可持续性良好发展的根源所在。若不在此苦下功电机与控制器是电器系统中的关键，如何提高和保障该系统的质量对整车的质量至关重要。在此笔者肤浅地介绍和分析一下其中有刷电机高返修率的原因，以及有刷控制器采取何种措施来降低电机返修，以供厂家参考。目前有刷电机分为两种：一种是有刷高速(High Speed)电机，另一种是有刷低速电机。前者电机特性比较硬，在骑行过程中整机耗电较小，负载与爬坡性能比较好，但噪声较大，齿轮、精加工、换向器和碳刷要求较高，成本较高。而碳刷与换向器经常被许多厂家所忽视，换向器没有采用优质材料、没有采用表面精磨处理，摩擦系数大又存在高速(High Speed)磨擦：再加上碳刷耐磨性能差，很快就造成换向器表面积碳，电机内阻变化造成连续烧控制器，电机提前返修。后者是有刷低速电机，其有着良好的骑行性能，整机噪声较小，成本较低，容易被老百姓接受。然而这只是一个表面现象，其虽然不像有刷电机那样碳刷与换向器高速(High Speed)摩擦，但电机特性比较软，扭矩较小，启动与爬坡过程中存在大电流放电，换向火花很大，很容易造成换向器表面烧坏加速碳刷磨损，同样造成连续烧控制器，电机寿命因此而中途夭折，非常可惜。如何克服此类问题，首先要提高控制器的质量避免大电流放电，降低火花等级，避免换向器结碳形成，延长电机使用寿命，要做到这一点控制器必须具备大电流保护功能。正如充电器厂家提出“与其说电池被用坏的，不如说电池是被充坏的”。与其说有刷电机返修率居高不下，不如说控制器缺少短路保护。具备输出短路保护型有刷控制器与普通有刷型控制器有何异同？是怎样保护碳刷磨损、降低火花、避免换向器结碳形成、如何实现大电流保护？下面有两个测量出的工作图可以直观的看出。具备输出短路保护型有刷控制器工作图，普通有刷型控制器工作图。由图上可以看出电机在起动和上坡过程中都工作在大电流、限流状态，在这种情况下换向火花比较大，若不采用可靠的息弧、大电流保护措施，很容易形成换向器表面结碳，增大摩擦系数加速碳刷磨损，形成匝间短路；另外有部分厂家电机碳刷采用普通碳刷，换向器材料过差、加之表面未经精磨处理过于粗燥，碳刷磨损较快，更容易形成电机匝间局部短路。一旦电机有局部短路形成，从图二可以看出普通型控制器工作匝间短路点时，限流保护失效电流急速增加，电机火花增大，当短路点电流增大到一定程度时，超过控制器MOS管承受能力，瞬间控制器MOS管击穿，控制器烧坏，更换控制器连续烧坏；在这种情况下电机被迫更换，电机提前返修，损失很可惜。而具备输出短路保护型有刷控制器工作截然相反，可有效保护电机，延长电机使用寿命，那么其是如何实现的呢？图一可以清晰地看出工作短路点时短路保护启动，电流被有效控制减小，换向火花减小，换向器结碳被可靠避免，匝间短路被有效控制，控制器不会受到大电流而损坏，电机不会因此更换提前返修，整个系统寿命加倍延长，同时也使整车质量提高到一个新的等级。

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