新能源汽車電動機故障診斷與維修方法探討

中圖分類號：U469.72 文獻標識碼：B 文章編號：1003-8639（2025）08-0192-02

【Abstract】This articleconducts research on the problem of electric motor faults innew energy vehicles，summarizes thefault mechanism，andelaboratesonthediagnosticand maintenance methodsof electric motorfaultsindetail，aimingto improve thequalityandeficiencyof electricmotor maintenance，extendtheservice lifeofelectricmotors，andenhance the performance and reliability of new energy vehicles.

【Key words】 new energy vehicles； motor； faultdiagnosis； maintenance methods

0 引言

隨著新能源汽車產業的迅猛發展，電動機作為核心動力部件，其運行可靠性直接影響整車性能與安全。然而，電動機在復雜工況下易出現繞組故障、軸承磨損、控制模塊失效等問題，傳統診斷方法存在效率低、準確性差等局限。因此，行業應重點研究故障機理，探索高效、精準的故障診斷方案與標準化維修流程，提升新能源汽車可靠性與維修服務水平，為產業可持續發展提供技術支撐。

1新能源汽車電動機故障機理

1.1 電氣故障

典型電氣故障包括轉子故障、定子繞組故障、逆變器故障、控制電路故障等，故障機理取決于電機類型。以轉子故障為例，永磁同步電機轉子故障原因在于工作溫度超標、遭受外部電磁環境影響，以及電動機頻繁保持過載運行狀態，致使永磁體出現一定程度的退磁現象，由此造成電機轉矩下滑、發熱程度加劇、工作效率降低的后果。而異步電機轉子繞組故障則表現為鼠籠條斷裂，因頻繁交變負載，轉子繞組出現金屬疲勞問題，或是在啟動瞬間遭受電流沖擊而斷裂，致使電機轉速劇烈波動，功率輸出能力被嚴重削弱[]。

1.2 機械故障

機械故障泛指電動機機械部件故障問題，軸承、轉子、聯軸器是機械故障高發部位，故障類型眾多，形成機理復雜。以軸承機械故障問題為例，故障性質包含疲勞磨損和抱死卡滯。其中，軸承疲勞磨損故障因長時間高速運行、潤滑脂老化變質而引起，軸承承受較大軸向荷載和徑向荷載，隨著時間推移，磨損程度持續加劇，最終導致軸承間隙值變化，致使電動機高頻振動并發出異常聲響。軸承抱死卡滯故障因潤滑失效、軸承內部吊入異物而引起，軸承突然停止運行，并導致電動機溫度異常升高。

1.3 熱管理故障

熱管理故障也可理解為冷卻系統故障失效，無法高效排放電動機運轉期間持續生成的熱量，致使電動機溫度升高、工作性能大幅下滑。熱管理故障機理取決于電動機冷卻方式，液冷系統和風冷系統的故障性質有著明顯區別。其中，液冷系統故障性質包括冷卻液泄漏、水泵堵塞、散熱管路堵塞，大幅削弱冷卻效果，電動機溫度逐漸失控。風冷系統故障性質包括風扇停轉和進風口堵塞，因風速降低而削弱散熱效果，電機溫度逐漸超出材料耐受極限溫度2]。

2新能源汽車電動機故障診斷方法

2.1 目視檢查

目視檢查是基礎的故障診斷方法，檢修人員憑借自身工作經驗和感官感受，目視觀察電動機外殼結構和內部零部件的使用狀態，重點觀察外殼是否變形開裂與存在高溫灼燒痕跡、連接線是否接觸不良、冷卻系統是否積塵堵塞和異常運轉、電機軸端區域是否漏油，從中發現異常問題，推斷故障性質。目視檢查方法流程簡單、時效性強，但其僅能作為一項輔助診斷方法，初步判定故障性質和劃定故障范圍。

2.2電氣性能診斷

1）示波器分析。示波器和電動機控制器輸出端相互連接，通電啟動電動機，保持低速空載運行狀態，采集三相電流/電壓信號，檢查信號波形狀態，隨后進行加載測試，繼續觀察波形畸變情況和頻率穩定程度。如果電壓、電流波形異常，表明電動機存在電氣故障。根據波形異常形式，判定故障性質，如在電流波形呈現為鋸齒狀時，大概率存在繞組匝間短路故障問題。為保證檢測結果真實可信，檢修人員必須對示波器進行接地處理，中途不得觸碰任何帶電部件，并使用耐壓水平超過1000V的高壓探頭[3]。

2）頻譜分析。采集電動機電流信號與電壓信號，采取傅里葉變換方法，基于原始信號來生成頻譜圖，準確統計基波頻率、諧波分量二者幅值占比，再和正常電動機頻譜數據進行對比，從中識別、標記異常頻率成分，判斷故障性質。要求采樣頻率不低于2倍最高分析頻率，采樣期間電動機始終保持負載穩定狀態，避免因環境噪聲干擾而導致電流、電壓信號失真。

2.3 機械振動診斷

1）噪聲檢測。準備聽診器和聲音傳感器，電動機周邊 1m 處采集噪聲信號，要求背景噪聲不超過10dB（A），采取頻譜分析方法，識別噪聲峰值頻率，并把噪聲分為電磁噪聲、機械噪聲、空氣動力噪聲等類型，鎖定噪聲源。

2）振動檢測。在電動機殼體和軸承等關鍵位置部署振動傳感器，控制電動機在不同轉速區間保持運行，同步采集時域信號，根據振動幅值、頻率成分和相位特征分析結果，判定故障性質，可用于識別轉子動平衡不良等故障問題。為保證故障診斷結果真實可信，必須牢固安裝加速度計，并采取安全防護措施，避免電動機高速運轉期間，因振動力增加而出現部件脫落問題。

2.4 智能診斷

智能診斷是由AI模型匯總專家知識經驗，模擬人類思維方式，根據已知信息來推斷故障性質，回瀕故障出現過程，評估故障受損程度，直接出具故障診斷結論，全程不需要檢修人員干預。為實現智能診斷目標，必須采取機器學習算法，收集不同型號新能源汽車電動機故障案例，作為訓練樣本，提供給AI算法訓練學習，逐步總結電動機故障規律，完善故障診斷規則，帶動診斷精度、診斷效率全面提升。新能源汽車使用期間，利用傳感器，在線監測電動機運行工況，察覺到異常工況后，即刻啟動故障診斷程序，把傳感器信號和過去一段時間監測數據提供給AI模型，準確診斷故障性質。

3新能源汽車電動機故障維修方法

3.1電氣故障維修

1）繞組短路故障。檢修人員使用萬用表，檢測繞組電阻值，對比正常數值和檢測結果，找出短路問題，判斷繞組受損程度。對于輕微短路故障，以局部修復作為維修思路，剝開外部絕緣層，焊接斷線，重新包扎絕緣層。對于嚴重短路故障，則以整體更換作為維修思路，使用專業繞線設備，拆除舊繞組，更換全新繞組，繞組匝數、線徑和接線方式不作改變，后續進行耐壓測試。

2）轉子籠條斷裂故障。檢修人員從電動機內部取出轉子，目視觀察籠條品質狀況，標記裂紋、斷裂部位，使用銅質焊條或是銀質焊條，釬焊修補斷裂籠條，再把修補部位打磨至光滑平整狀態。如果轉子籠條多處存在裂紋/斷裂問題，維修成本遠超剩余利用價值，則直接更換全新轉子總成[4]。

3.2機械故障維修

1）軸承磨損卡死故障。拆解軸承部件，全面檢查滾道、滾珠等部件是否存在銹蝕、劃痕問題，軸承嚴重磨損情況下，直接更換全新軸承。新軸承加熱到100～120% ，軸承、端蓋同軸安裝，軸承內部填充耐高溫鋰電基潤滑脂，填充1/2軸承腔體空間，轉動轉軸，判斷全新軸承是否卡頓。

2）轉子偏心掃膛故障。檢修人員使用百分表測量轉子徑向跳動值，如果測量結果超過 0.05mm ，必須對轉子部件進行校正處理，調整端蓋螺栓力矩作為輕微偏心校正方法，以更換變形轉軸、端蓋和研磨定子內孔作為嚴重偏心校正方法，同步檢查軸承室磨損情況。

4結束語

綜上所述，為保證新能源汽車平穩行駛，切實改善電動機運行工況，新能源車企和從業人員都應提高對電動機故障問題的關注程度，及早掌握故障機理，持續豐富故障診斷體系，并采取多項診斷方法，精準診斷故障性質和評估故障受損程度，熟練掌握面向電氣故障、機械故障和其他類型故障問題的維修方法，爭取在最短時間內解決故障問題。

參考文獻

[1]張欣然.新能源汽車電動機故障維修方法探討[J].汽車測試報告，2024（19）：59-61.

[2]李敏哲.新能源汽車電動機故障診斷與維修方法探討[J].汽車測試報告，2024（19）：50-52.

[3]張弛.新能源汽車電動機故障維修方法探討[J].汽車測試報告，2024（12）：53-55.

[4]張政.新能源汽車常見故障維修技術應用及案例分析[J].汽車維修技師，2024（24）：55-56.

（編輯楊凱麟）