新能源汽車用永磁同步電機轉子表磁檢測方法及應用

李全 趙慧超 王斯博 袁超 焦帥 王強

摘要：為解決轉子異常裝配導致的整機性能下降的問題，分析了轉子總成裝配過程中可能存在的磁鋼漏插及缺角故障模式，其中漏插模式可以通過表磁檢測防錯，而缺角模式在業內無法通過表磁檢測設備檢測識別，為此，提出了一種通過整機反電動勢及振動特征階次分析防錯識別方法，該方法能夠識別電機較高特征階次振動幅值超出標準值的大小，在實際生產制造過程中關注整機下線振動信號采集進行異常判斷，經驗證，該方法可以有效識別磁鋼漏插及缺角故障模式。

關鍵詞：轉子總成 表磁檢測 反電勢 階次分析

中圖分類號：U466?? 文獻標志碼：B?? DOI： 10.19710/J.cnki.1003-8817.20230239

Rotor Surface Magnetic Detection Method & Application of Permanent Magnet Synchronous Motor for New Energy Vehicles

Li Quan1， Zhao Huichao1， Wang Sibo1， Yuan Chao2， Jiao Shuai2， Wang Qiang2

（1.Global R&D Center， China FAW Corporation Limited， Changchun 130013; 2.FAW New Energy Powertrain Division， Changchun 130013）

Abstract： To solve the problem of performance degradation caused by abnormal rotor assembly， this paper analyzed the possible magnetic steel leakage and missing angle fault modes during the assembly process of the rotor assembly. The leakage mode can be prevented through surface magnetic detection， while the missing angle mode cannot be detected and recognized by surface magnetic detection equipment in the industry. Therefore， the paper proposed a method for error prevention and recognition through the analysis of the back electromotive force and vibration characteristic order of the motor， the method can identify the amplitude of higher characteristic order vibration of the motor that exceeding the standard value. In the actual production and manufacturing process， attention is paid to the collection of offline vibration signals of the motor for abnormal operation judgment. After practical verification， this method can effectively identify magnetic steel leakage and missing angle fault modes.

Key words： Rotor assembly， Surface magnetic detection， Back emf， Order analysis

作者簡介：李全（1991—），男，工程師，碩士學位，研究方向為電驅動系統開發。

參考文獻引用格式：

李全， 趙慧超， 王斯博， 等. 新能源汽車用永磁同步電機轉子表磁檢測方法及應用[J]. 汽車工藝與材料， 2024（4）： 22-27.

LI Q， ZHAO H C， WANG S B， et al. Rotor Surface Magnetic Detection Method & Application of Permanent Magnet Synchronous Motor for New Energy Vehicles[J]. Automobile Technology & Material， 2024（4）： 22-27.

1 前言

在新能源車用電機領域，相比于異步感應電機，永磁同步電機功率密度和效率更高，在相同功率等級下，永磁同步電機體積和質量更小、可靠性更高，在噪聲及振動方面性能更好。由于中國稀土資源儲備豐富，采用永磁同步電機是當前的主流選擇。

永磁同步電機直接采用永磁體勵磁在電機氣隙內建立磁場，通過脈沖寬度調制（Pulse-Width Modulation，PWM）控制技術[1]將電池直流電壓轉化為電機所需的幅值、頻率可調的三相對稱交流電壓，使定子內部產生旋轉磁場，兩者相互作用，從而實現永磁同步電機在不同控制模式下正常運轉。……