自制电动自行车无刷电机配相仪

Larryson · 发表于 2022-6-20 15:48:31

本帖最后由 Larryson 于 2022-6-20 18:30 编辑

目前市面在售的电动两轮车、三轮车、老头乐四轮车，均采用无刷控制器+无刷电机的驱动方式。这种无刷电机相当于一种交流三相电机，线缆由三根相线（黄绿蓝粗线）和5根霍尔线（红黑黄绿蓝细线）组成，其换向信号通过磁性霍尔传感器反馈给控制器，控制器再输出相应的相电流去驱动转子，这就要求霍尔线与相线必须按照正确的匹配方式连接才能让电机正常工作。由于电动车控制器与电机的生产厂家众多，没有统一的标准，甚至同一品牌下不同车型，或者同一车型不同批次的控制器电机相位都有所区别，在更换控制器或者电机后，往往需要重新配相才能让电动车正常工作。至于有网友说的万能控制器，无需配相，我只能说你懂的都是毛皮，与一名专业人士毫无关系。因此对电动车维修人员与业余爱好者而言，熟悉无刷电机配相是最基础的一课。

控制器端与电机端的相线黄绿蓝和霍尔线黄绿蓝，其中三根相线和三根霍尔线各自都有6种排列组合，所以这六根线共有6x6=36种连接方法。所谓配相，就是找出电机正常工作（空转声音很轻、空转电流2A左右）、正确方向（正向/反向）的相线、霍尔连线方式。这六种排列组合是：

控制器端 --- 电机端，括号为简易记忆口诀：
1》三色完全对应（各色一致）
2》绿对绿，其它2色对调（绿色一致）
3》黄对黄，其它2色对调（黄色一致）
4》蓝对蓝，其它2色对调（蓝色一致）
5》上黄对下绿，其它2色对调（各不一致）
6》上黄对下蓝，其它2色对调（各不一致）

由于手工配相比较繁琐，涉及到12根线的切换，为了减轻这个耗时费力的工序，设计了一个简易配相仪，材料准备：
3刀6档波段开关 2个
6针霍尔公母插头各1个
黄绿蓝鳄鱼夹各2个
电机线约50cm
旧充电器外壳1个
黄绿蓝三色电线（1平）各1米

准备好上述材料后，接下来焊接波段开关，工序比较繁琐，要细心根据排列组合进行焊接。三刀代表每个开关有三层和每层一个公共端，六档代表每层6个触点，每旋转一下公共端即连接1个触点。每个开关的三个公共端分别焊接黄绿蓝三根导线（作为输入端），然后每层6个触点先用细头记号笔按1～6数字编号，每层黄绿蓝三色各对应2个触点（参考成品图上的排列组合表格），同一层同色的2个触点用同色导线连接好，最后这三层的黄绿蓝触点用黄绿蓝三根公共导线各自并联起来（作为输出端）。两个开关的触点连接方式完全一致，对应表格的颜色排列顺序。接着下来把电机线一分为二段，三根相线和三根霍尔线焊各自接到两个波段开关上，一个波段开关负责相线切换，另一个负责霍尔线切换，分清输出与输入的接线，不要搞反。输入端与输出端的两根红黑霍尔线直接相连即可，与波段开关无关。检查确认触点连接正确后即可装上充电器盒子，再焊接两根电机线与夹子即可。完工后，可以用万用表通断检测输入输出两端与表格的颜色对应是否正确。

使用很方便：输入端连接控制器，输出端连接电机，各线颜色需完全对应一致。打开电动车电门锁，霍尔旋钮先设为1（颜色完全一致），然后相线旋钮从1开始，设定每一档后轻轻扭动一下转把，看看电机转动是否正常，正常的转动声音比较轻，如果卡顿、噪音大、反向，则相线旋钮转到2档，再扭动一次转把，不行的话继续相线下一档，如果这六档相线序列都没有对应的正确相序，则霍尔旋钮设为2档，相线旋钮则重新从1档开始，再次重复刚才的步骤，直到找出正确的相序为止，电机可以正常工作，此时关闭电门锁，拔掉配相仪，根据表格上的颜色对应关系连接好控制器与电机的相线和霍尔线即可（只需更改电机端的霍尔插头和相线组合即可，控制器端保持不变），至此配相完毕，有钳表的话也可以测试一下相线电流，正常空转电流在2A左右。鉴于目前新国标电动车采用新式模块控制器，霍尔插头和老式的不同，可以网购相应的霍尔插头转接线即可。此设备可以大大减轻配相的难度，供行业内人士与业余爱好者参考，也欢迎动手能力强的网友仿制及提出改进意见。

tomyluo · 发表于 2022-6-20 17:04:24

如果能做成自动扫描并识别就好了

radarw · 发表于 2022-6-20 17:14:02

搭车问下，新电动车起步稳，是控制器的事还是电机的事

ec1600 · 发表于 2022-6-20 17:39:53

学习，学习，顶起来

yz凉风 · 发表于 2022-6-21 08:02:27

学习，学习，顶起来

qjt19810204 · 发表于 2022-6-21 09:13:23

不错不错，学习，学习，以后修电动车有技术了。

57185490 · 发表于 2022-6-21 09:40:10

好贴要订
已收藏

sun5320 · 发表于 2022-6-21 10:06:31

学习了，感谢分享。

look_99 · 发表于 2022-6-21 16:52:28

好久没用这种波段开关了值得回忆

skyline007 · 发表于 2022-7-5 22:50:05

这个厉害了，学习备用

sheng7012 · 发表于 2022-7-5 23:55:34

有创意，我上次因为霍尔线搞了好久

wlhcq · 发表于 2022-7-6 09:00:43

谢谢楼主的经验分享！赞一个！

Larryson · 发表于 2022-7-6 12:15:31

有网友私信问每一层如何接线，以下画了一个草图，简单说：每一层同色的触点先并联，最后三层同色的线都并联在一起并引出黄绿蓝三根公共输出线

Larryson · 发表于 2022-7-6 12:39:34

根据本人多年维修经验，绝大多数情况下，霍尔旋钮1、2档（即霍尔线三色一致/绿色一致）前提下，调整相线组合即可找出正确相序。

如果你试过36种调相方式都无法找出正确相序的话，有3个可能性：

1）控制器与电机的相位角度不对应，60度/120度
2）控制器损坏（mos管损坏）
3）电机损坏（绕组/霍尔故障）

1更换角度一致的控制器或电机即可，2/3需用另一个控制器或电机进行替换测试。