单元3 项目1 任务3 电机故障诊断与排除（教案）-《新能源汽车机械基础》同步精品课堂（高教版）

《新能源汽车常见故障排除》教案 课 题 单元3 项目1 任务3 电机故障诊断与排除 课 型 理实一体 课 时 2 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 本节教材以新能源汽车驱动电机故障诊断与排除为核心内容，通过具体案例分析，详细介绍了驱动电机的组成、工作原理及故障诊断流程。教材结构清晰，理论与实践相结合，注重培养学生的实际操作能力和问题解决能力，符合新能源汽车维修领域的实际需求。 学情分析 学生已具备一定的新能源汽车基础知识，但对驱动电机的深入理解和故障诊断技能尚需提升。学生兴趣浓厚，但理论与实践结合的能力参差不齐。教学中需注重因材施教，通过实践操作和案例分析，激发学生的学习兴趣，提升学生的专业技能。 学习目标 知识目标： ①知道驱动电机的结构组成。 ②知道驱动电机的工作原理。 ③知道驱动电机的检测和工作流程。 技能目标： ①能识别驱动电机及相关部件。 ②能正确使用解码仪及故障检测工具。 ③能规范检查并排除电机故障。 情感目标： 在课程教学中，强调故障诊断与排除的严谨性和准确性，要求学生养成细致入微、一丝不苟的工作态度。设计小组合作项目，让学生在团队中共同解决新能源汽车故障问题，培养他们的团队协作精神和沟通能力。 学习重难点 重点： ①驱动电机的电路及工作原理。 ②规范按要求测量，完成电机故障诊断并排除故障。 难点： ①驱动电机故障排除思路整理。 ②规范按要求测量，完成电机故障诊断并排除故障。 教学方法 案例分析、讲授法、小组讨论法 课前准备 1.准备课件。 2.学生课前预习。 教学媒体 电子课件、多媒体视频 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 1. 某北汽EV160纯电动汽车点火钥匙ON挡时发现车辆ready灯点亮，无法行驶，仪表报电机过热故障、系统故障灯点亮，如图3-1-11所示。且间隔一段时间重新上电，车辆运行重复出现该现象。使用解码仪读取MCU系统故障码显示“电机过热故障 ”，排查风扇、水泵及其驱动电路，检查冷却液液位及冷却管路正常。 造成上面故障现象的原因有哪些？ 2.引导学生分析任务书，明确本节课的学习内容。 3.展示本讲学习目标。 1. 情景导入 2. 接收并查看本节课堂任务书。 3. 了解学习目标，带着目标进行学习。 1.以情景导入课程，提出问题，让学生带着问题进行学习。 2.通过任务实施，调动学生积极性。 活动二： 调动思维 探究新知 （一）驱动电机 北汽EV160的驱动电动机采用永磁同步电机（PMSM），具有效率高、体积小、重量轻及可靠性高等优点，是动力系统的重要执行机构，是电能与机械能转化的部件，且自身的运行状态等信息可以被采集到驱动电机控制器，依靠内置传感器来提供电机的工作信息，这些传感器主要包括旋转变压器、温度传感器。 图3-1-12 EV160三相永磁同步电机 图3-1-13 EV160三相永磁同步电机参数 永磁同步电动机主要由转子、端盖及定子等部件组成。 永磁同步电动机的启动和运行是由定子绕组、转子鼠笼绕组和永磁体这三者产生的磁场的相互作用而形成。 电动机静止时，给定子绕组通入三相对称电流，产生定子旋转磁场，定子旋转磁场相对于转子旋转在笼型绕组内产生电流，形成转子旋转磁场，定子旋转磁场与转子旋转磁场相互作用产生的异步转矩使转子由静止开始加速转动。 在这个过程中，转子永磁磁场与定子旋转磁场转速不同，会产生交变转矩。当转子加速到速度接近同步转速的时候，转子永磁磁场与定子旋转磁场的转速接近相等，定子旋转磁场速度稍大于转子永磁磁场，它们相互作用产生转矩将转子牵入到同步运行状态。在同步运行状态下，转子绕组内不再产生电流。此时转子上只有永磁体产生磁场，它与定子旋转磁场相互作用，产生驱动转矩。 由此，永磁同步电动机是靠转子绕组的异步转矩实现启动的。启动完成后，转子绕组不再起作用，由永磁体和定子绕组产生的磁场相互作用产生驱动转矩。 （二）电机故障诊断与排除 整车仪表报出驱动电机故障，应使用 P CAN 或者故障诊断仪读取由电机控制器报出的具体故障，并进行相应处理。例如电机过温故障，会读到故障码P0A2F98，故障可能原因为电机长期大负载运行或冷却系统故障。 检测步骤如下： 1.使用 PCAN 或者故障诊断仪读取由电机控制器故障码，并检查IGBT温度及电机温度数据。 2.首先优先排查风扇、水泵及其驱动电路故障，并检查冷却液及冷却管路。 3.整车下电，断开低压蓄电池负极，做好高压安全及防护工作，等待5分钟，进行高压放电、验电，确认电压处于安全后，进行故障排查步骤。 4.断开驱动电机交流母线与 MCU 连接高压插件，做好防护。 5.使用万用表电阻挡，两两测量三相绕组电阻值，正常值约为0Ω。 6.用绝缘万用表测量三相母线电机一侧的绝缘阻值，任一母线绝缘阻值低于报警电阻阈值，则说明存在绝缘故障。 7.如以上检查均正常，则检查电动机外观是否有变形损坏导致定子转子同心度不良或其他情况的损坏。 1. 问题导入 2. 认真听讲，做笔记 3. 问题思考 4. 认真听讲 5. 测一测 1. 引导学生主动思考 2. 理解驱动电机的结构组成与工作原理。 3. 能识别驱动电机及相关部件 4. 掌握 电机故障诊断与排除步骤 活动三： 调动思维 探究新知 （三）故障处理方法 电机故障一般处理方法为更换电动机总成，具体更换步骤须严格按照相关车型维修手册要求进行。 （四）故障检测注意事项 1.检测时务必做好绝缘安全保护措施。 2.下高压电时需先将低压蓄电池负极断开，用万用表测量所测部位确认无高压后再进行操作。 1. 头脑风暴 2. 认真做笔记 3. 测一测 1. 引导学生思考电机故障的一般处理方法 2. 掌握故障检测与诊断的要点 3. 思考并掌握故障检测注意事项 活动四： 巩固练习 素质提升 思考题 一辆新能源汽车在行驶过程中突然失去动力，仪表盘上显示电机控制器故障。作为维修人员，你如何快速定位并修复这个故障？ 选择题 以下哪项不是电机故障的一般处理方法？ A. 更换电动机总成 B. 修复损坏部件 C. 调整电机参数 D. 清洗电机表面 填空题 在电机控制器中起到关键作用，负责控制电机的电流和电压，从而实现电机的精确控制。 判断题 绝缘阻值是评估电气设备安全性能的重要指标之一，过低可能导致电气泄漏或短路等故障。（ ） 驱动电机是新能源汽车的核心部件之一，其性能直接影响车辆的动力性和经济性。（ ） 练习 通过练习的巩固来加深对本节知识的理解。 课堂小结 作业布置 课堂小结： 本节课主要学习了驱动电机的结构组成、驱动电机的工作原理、驱动电机的检测和工作流程。通过学习，要求学生能识别驱动电机及相关部件，能正确使用解码仪及故障检测工具，能规范检查并排除电机故障。在实践过程中培养学生精益求精的工匠精神，让学生逐步养成严谨、细致、规范的技术行为习惯。 作业布置： 技能训练：电机故障诊断与排除 板书设计 驱动电机结构组成 电机故障诊断与排除 教学反思 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$