Elektromobilio variklis gauna kintamąją srovę iš inverterio. Kai variklis netraukia, trūkčioja ar rodo pavaros klaidą, dažnai neaišku, kas kaltas: pats variklis, jungtys ar inverteris. Fazių srovių matavimas osciloskopu leidžia tai pamatyti tiesiogiai — be aukštos įtampos jungčių ardymo.
Kaip inverteris valdo variklį
Inverteris iš baterijos nuolatinės įtampos sukuria trifazę kintamąją srovę. Tai daro greiti tranzistoriniai jungikliai (IGBT), kurie impulsų pločio moduliacija (PWM) formuoja srovę kiekvienoje fazėje. Taip statoriuje sukuriamas besisukantis magnetinis laukas, kuris visą laiką „lenkia“ rotorių. Rotoriaus padėtį valdikliui praneša rezolveris, kodavimo jutiklis arba atgalinės EVJ analizė.
Kaip tai vyksta nuolatinių magnetų sinchroniniame variklyje, išsamiai aprašyta straipsnyje Nuolatinių magnetų sinchroninio variklio-generatoriaus (MG) veikimas.
Kas reikalinga
- Keturių kanalų osciloskopas — trys kanalai fazėms, ketvirtas gali būti naudojamas pvz. akceleratoriaus padėčiai ar rezolveriui.
- Trys vienodos srovės replės, tinkančios didelėms kintamosioms srovėms. Pvz., PicoBNC+ 2000 A AC/DC replės (TA388): matuoja iki ±2000 A, dažnių juosta iki 20 kHz, žiočių skersmuo 32 mm, maitinamos iš osciloskopo ir nustatomos automatiškai.
- PicoScope 7 Automotive programa su vedlio testu „Motor winding current phasing“ (variklio apvijų srovių fazavimas) — jis nustato osciloskopą, rodo prijungimo schemą ir pavyzdines signalų formas.
Kadangi visos trys replės turi būti vienodos ir vienodai orientuotos, verta jas laikyti kartu — tam yra kabelių laikiklis trims replėms.
Prijungimas
- Suraskite fazių kabelius tarp inverterio ir variklio (paprastai trys oranžiniai kabeliai). Kur jie prieinami, nurodo gamintojo dokumentacija.
- Kiekvieną replę uždėkite ant atskiro fazės kabelio, visų trijų rodyklė ta pačia kryptimi — nuo inverterio į variklį. Kitaip viena fazė atrodys apversta.
- Replės matuoja magnetinį lauką aplink kabelį, todėl kabelio atjungti nereikia. Dėkite jas tik ant nepažeistos izoliacijos ir laikykitės replių gamintojo nurodytų įtampos ribų.
- Laidus pritvirtinkite taip, kad jie nepakliūtų po besisukančiomis dalimis, o kompiuteris būtų saugiai pritvirtintas — matuojama važiuojant arba pagal vedlio testo nurodymus.
Sauga. Aukštos įtampos sistemas gali aptarnauti tik tam apmokyti darbuotojai. Prieš bet kokį darbą sistema išjungiama ir apsaugoma nuo įjungimo, o įtampos nebuvimas patikrinamas pagal automobilio gamintojo procedūrą. Plačiau — Elektromobilis servise: aukštos įtampos sauga ir baterijos diagnostika.
Kaip atrodo sveikas signalas
Sveiko variklio trys fazių srovės yra:
- vienodos amplitudės — nė viena fazė neturi būti ryškiai mažesnė ar didesnė;
- vienodai pasislinkusios laike — dažniausiai 120° viena nuo kitos (kai kuriuose varikliuose naudojamas kitoks fazavimas, todėl lyginkite su gamintojo duomenimis ar vedlio testo pavyzdžiu);
- sinusinės formos su nedideliais iškraipymais, kuriuos sukelia IGBT perjungimai.
Signalo dažnis didėja su variklio apsukomis ir priklauso nuo variklio polių porų skaičiaus. Didėjant apkrovai auga amplitudė.
Gedimų požymiai
- Vienos fazės amplitudė mažesnė — galima apvijos, jungties ar vieno inverterio rakto problema.
- Trūksta vienos fazės — nutrūkusi grandinė arba neveikiantis inverterio jungiklis.
- Nevienodas fazių poslinkis ar stiprūs iškraipymai — galima valdymo ar padėties jutiklio (rezolverio) problema.
- Srovės nuolatinė dedamoji (signalas pasislinkęs nuo nulio) — nesimetriškas valdymas.
Rezolverio ir fazių santykiui analizuoti tinka XY vaizdas — žr. „Martins Method“: trifazių variklių ir rezolverių analizė XY vaizde.
Variklis ar inverteris?
Srovės parodo, kad kažkas negerai, bet ne visada — kur. Todėl, pastebėjus nesimetriją, atliekami du papildomi matavimai išjungus aukštos įtampos sistemą:
- apvijų varža miliomų matuokliu — ar visos trys apvijos vienodos (žr. Miliomų matavimas: EV variklio apvijos, masės jungtys ir R100 patikra);
- izoliacijos varža izoliacijos testeriu — ar apvijos nėra pažeistos korpuso atžvilgiu.
Jei apvijos ir izoliacija tvarkingos, o srovės vis tiek nesimetriškos — tikėtina, kad problema inverteryje ar jo valdyme.
Kuo dirbama
- Srovės replės PicoBNC+ 2000 A AC/DC — TA388, PICO — reikia 3 vnt.
- Elektromobilių diagnostikos rinkinys su osciloskopu 4425A — PQ462, PICO
- PicoScope 4425A EV diagnostikos rinkinys — PQ196, PICO
- Kabelių laikiklio rinkinys trims srovės replėms — PP985, PICO
- Miliomų ir elektros variklių testeris MT03A — PQ326, PICO — apvijų patikrai
Leistinas reikšmes ir matavimo sąlygas visada tikrinkite automobilio gamintojo servisinėje dokumentacijoje.
Straipsnis parengtas BADS techninės komandos pagal Pico Technology mokymo medžiagą ir techninę dokumentaciją. Susijusi įranga: Osciloskopai ir multimetrai · Osciloskopų priedai. ← Visa techninė biblioteka