目前，新能源電動汽車驅動電機轉子位置傳感器廣泛采用的類型是旋轉變壓器，英文單詞為“resolver”，旋轉變壓器又被簡稱為“旋變”。如果旋轉變壓器出現(xiàn)故障，電動汽車將無法上電和行駛。為此，維修人員需要了解和掌握旋轉變壓器的工作原理和檢修技巧。

一、旋轉變壓器的工作原理

    如圖1所示，旋轉變壓器主要由勵磁線圈(線圈A)、正弦線圈(線圈B)、余弦線圈(線圈C)以及一個形狀不規(guī)則的金屬轉子組成。勵磁線圈是輸入側線圈，正弦和余弦線圈是空間上呈90°分布的輸出側線圈，金屬轉子固定在驅動電機軸上。大部分電動汽車由電機控制器(MCU)負責監(jiān)測旋轉變壓器的信號，根據(jù)旋轉變壓器輸出的正弦(SINE)和余弦(COSINE)信號，MCU通過內部的旋變編碼器解析后便可獲得驅動電機當前的轉子位置。在點火開關置于ON位置時，MCU輸出一個交流電、一定頻率的勵磁信號至勵磁線圈(不同車型的交流電壓不一樣)，勵磁線圈獲得勵磁信號后生成一個環(huán)繞正弦線圈、余弦線圈以及不規(guī)則形狀轉子的磁場。MCU監(jiān)測正弦線圈和余弦線圈分別產生的正弦、余弦信號，通過比較這兩個信號，MCU便能確定驅動電機轉子的旋轉角度、轉速和旋轉方向(正轉或反轉)。如果旋變信號失效或丟失，車輛將無法上電和行駛。

二、旋轉變壓器的安裝位置

    旋轉變壓器固定在電機定子上，它和轉子同軸安裝，北汽EU260驅動電機旋轉變壓器如圖2所示。2022款特斯拉Model 3四驅版前驅動電機位置傳感器和后驅動電機位置傳感器的類型均為旋轉變壓器，均為3個繞組，共6根線。但是，早期特斯拉電動汽車驅動電機安裝的不是6根線的旋轉變壓器，而是4根線的電機編碼器(Motor Encoder)。

    圖3所示的是比亞迪e5旋轉變壓器的安裝位置，棕色的接插件安裝在驅動電機的外端蓋上(圖4)。

三、旋轉變壓器的檢測

    遇到電動汽車無法上電，首先應使用診斷儀器讀取電機控制器(MCU)中的故障碼(圖5)。對于吉利EV300和EV450純電動汽車，與旋轉變壓器相關的故障碼包括：P0C5200-SINE(正弦)/COSINE(余弦)輸入信號低于電壓閥值；P0C511C-SINE(正弦)/COSINE(余弦)輸入信號超過電壓閥值；P130C00-Resolver旋變器初始化錯誤；P171000-角度跳變故障；P171100-信號失配錯誤；P171200-配置錯誤；P171300-奇偶校驗錯誤；P171400-鎖相錯誤。

    對于比亞迪電動汽車，與旋轉變壓器相關的故障碼有：P1BBF00-前驅動電機旋變故障，信號丟失；P1BC000-前驅動電機旋變故障，角度異常；P1BC100-前驅動電機旋變故障，信號幅值減弱。

    導致電動汽車電機控制器(MCU)中出現(xiàn)與旋轉變壓器相關故障碼的可能原因有：

    1.旋轉變壓器損壞；

    2.旋轉變壓器至電機控制器之間的線路存在故障，例如電阻值過大、插頭針腳松脫、腐蝕等；

    3.驅動電機總成存在故障；

    4.驅動電機控制器存在故障(電機控制器內部旋變解碼芯片損壞)；

    5.驅動電機零位標定錯誤。

    讀取到與旋轉變壓器相關的故障碼后，維修技師應能夠查詢旋轉變壓器的電路圖，并根據(jù)電路圖正確測量旋轉變壓器三組線圈的電阻值，使用示波器測量旋轉變壓器的波形，并進行波形判斷。檢修旋轉變壓器的具體步驟如下：

    1. 檢查勵磁繞組的供電電壓。對于北汽EU260旋轉變壓器的勵磁繞組，將點火開關置于ON位置，將萬用表置于交流電壓檔，測量連接至動力電子單元(PEU)側的驅動電機旋轉變壓器19針插件A、B號端(圖6)之間的交流電壓，正常情況下應該在2.7～5V之間。筆者通過實際測量發(fā)現(xiàn)，北汽EU260旋變勵磁繞組電壓為2.704V交流電壓，吉利EV300旋變勵磁繞組電壓為8.36V，如圖7所示。如果旋變勵磁繞組電壓為0，則應檢查電機控制器連接至旋變傳感器之間的線路是否正常。

    2.檢測電機旋轉變壓器勵磁線圈、正弦線圈和余弦線圈的電阻值。由于旋轉變壓器有6根線，內部有三組線圈，因此可以使用萬用表測量線圈的電阻。拔下電機控制器上的低壓插頭，使用數(shù)字式萬用表分別測量旋轉變壓器勵磁線圈、正弦線圈和余弦線圈的電阻，確認電阻值應在標準范圍內。需要注意的是，不同車型的標準值有所不同，表1列出了常見車型旋轉變壓器的標準值。吉利EV300旋變繞組電阻的實際測量值如圖8所示。

    3.檢測旋轉變壓器的波形。使用示波器檢測旋轉變壓器正弦線圈和余弦線圈的信號波形，并根據(jù)波形圖判斷旋轉變壓器工作正常與否。正常情況下，旋轉變壓器輸出的正弦和余弦波形圖如圖9所示。

    4.更換旋轉變壓器后的匹配校準。對于大部分車型，旋轉變壓器或者電機更換后，必須在其控制系統(tǒng)中重新寫入偏移補償量。若沒有更新偏移補償量，該汽車將會在預設模式下運行，這可能會限制電機的輸出功率。以比亞迪電動汽車為例，“電機零位標定”的具體步驟是：首先打開比亞迪診斷軟件VDS，選擇“汽車診斷系統(tǒng)”—“乘用車”—“EV系”；根據(jù)相關車型，選擇對應的車型，點擊“ECU模塊”，對各模塊進行掃描，找到“電機控制器模塊”并點擊進入；選擇“電機零位標定”，根據(jù)驅動電機銘牌上的零位條形碼，在框中輸入電機零位，并點擊開始按鈕，對電機零位進行標定。

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