【原创】2024年本田混动电机之高低压器件剖析

旋转变压器（旋变）在电机控制系统中的主要作用是监测和提供电机转子的位置信息，以及测量电机的转速和旋转方向。这一作用对于实现电机的精确控制和优化电机性能至关重要。

旋变的原理：通过给转子线圈输入高频正弦信号，也就是我们常说的励磁信号（旋变的电源），随后我们就能接收到线圈中感应旋变转子反馈出来的高频感应信号，经过处理可以得到对应的正余弦信息，通过软件解析后便可以得到定子的绝对位置。

旋变的主要作用包括：电机转子位置时时监测、电机转速和旋转方向测量、三相交流电控制。

本项目采用磁阻式旋变结构，旋变也是一个电机，包括定子、绕组、转子等，具体见下图1所示。

图1 旋变组件

旋变转子设计参数如下表1所示，显示了旋变转子材料、工艺、主要尺寸、装配方式等。

表1 旋变转子设计

旋变定子设计参数如下表2所示，显示了旋变转子材料、工艺、主要尺寸、定位方式等。

表2 旋变定子设计

旋变接口共六个端子，包括电源的励磁正负极，正弦信号、余弦信号，共三组端子，如下图2所示。

图2 旋变端子

电机高压端包括发电机高压端和电动机高压端，高压端主体件为高压接线座，采用螺栓拧紧方式固定三相电线，如下图3所示。

图3 高压端子

高压接线座主要有三部分组成，高压座主体结构、铜排、密封圈，如下图4所示。

图4 高压接线座

高压接线座各部分结构设计介绍见下表3所示。

表3 高压接线座设计

高压接线座主要功能为保证绝缘的前提下，实现三相交流电安全连接。高压接线座的材料、工艺及质量相关信息如下表4所示。

表4 高压接线座

电气间隙和爬电距离是电气安全领域中的重要概念，它们分别指两相邻导电部件之间在空气中的最短距离和沿绝缘材料表面的最短距离。这些距离的设置是为了确保电气设备的安全和稳定运行，防止因电压或电流引起的电气故障。电气间隙和爬电距离是高压接线的主要设计要求，设计规范标准要求参照GB14711。

电气间隙是指在两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间测得的最短空间距离。

爬电距离则是指沿绝缘表面测得的两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间的最短路径。

    下图5左侧为绕组端爬电距离，右侧为出线端爬电距离。

图5 爬电距离

绕组端爬电距离

d1＞(2.9+1.1+7.6+1.5)*2+1.5=27.7mm＞9.5mm；

高压出线端爬电距离d3＞(4.4+25）*2+7=65.8mm＞9.5mm。

下图6左侧为绕组端电气间隙，右侧为出线端电气间隙。

图6 电气间隙

电机高压端包括发电机低压端和电动机低压端，低压端包括线束转接线、线束固定支架、螺栓，如下图7和表5所示。

表5 低压组件

图7 低压爆炸图

低压信号转接线包括温度线合旋变线，材料、工艺及插接信息见下表6所示。

表6 低压线束

线束固定支架设计要保证低压线束安装方便可靠，如下表7所示。

表7 线束支架

温度传感器包括发电机温度监测和电动机温度监测， DHT双电机共两组温度传感器组件，如下图8所示。①为GM电机温度传感器，②为TM电机温度传感器，两者温度传感器本体相同，根据发电机和驱动电机安装进行相应的线束、支架调整。

电机温度传感器需要满足以下两个要求：通过低压信号插座与控制器连接，实时监控电机温度，保证电机安全；埋入电机温升最高处（出线端某相线包绕组内），监控电机温度，保证埋入位置准确。

温度传感器②安装在塑料外壳①内，传感器导线④外部套装白色保护管③，具体实物示意见下表8，也描述了传感器类型、工艺以及材料等。

表8 温度传感器

图8 温度传感器组件

发电机与电动机端部轴承安装于中间支架，同时旋变、传感器也安装于支架上，中间支架总成共包含七个零部件，见下图9和下表9所示。

表9 中间支架组件

图9 中间支架爆炸图

中间支架主体为铸铝支架，具有较好的支撑强度，主要的信息见下表10所示。

表10 中间支架设计

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