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最经典电动自行车控制器设计方案

导读: 无刷电机又可分为有传感器和无传感器两类,对于无位置传感器的无刷电机,必须要先将车用脚蹬起来,等电机具有一定的旋转速度以后,控制器才能识别到无刷电机的相位,然后控制器才能对电机供电。

  方波驱动的无刷直流电机由于力矩大,运行可靠,在电动车控制器中广泛应用,方波驱动最大的缺点在于换相时的电流突变引起的转矩脉动,导致噪声较大,但好的控制策略可以大大改善换相噪声。电动车控制器设计的难点在于电流控制,本文就电动车控制器设计的一些关键地方加以描述。

  1.概述

  电动自行车上使用的电机普遍采用永磁直流电机。所谓永磁电机,是指电机线圈采用永磁体激磁,不采用线圈激磁的方式。这样就省去了激磁线圈工作时消耗的电能,提高了电机机电转换效率,这对使用车载有限能源的电动车来讲,可以降低行驶电流,延长续行里程。

  永磁直流电机按照电机的通电形式来分,可分为有刷电机和无刷电机两大类,有刷电机由于采用机械换相装置导致可靠性和寿命降低,因此逐渐退出电动车市场。

  无刷电机又可分为有传感器和无传感器两类,对于无位置传感器的无刷电机,必须要先将车用脚蹬起来,等电机具有一定的旋转速度以后,控制器才能识别到无刷电机的相位,然后控制器才能对电机供电。由于无位置传感器无刷电机不能实现零速度启动,所以现在生产的电动车上用得较少。目前电动车行业内使用的无刷电机,普遍采用有位置传感器无刷电机。

  有位置传感器永磁直流无刷电机按照内部传感器的安装位置不同,又可分为60度电机和120度电机。在120°的霍尔信号中,不可能出现二进制000和111的编码,所以在一定程度上避免了因霍尔零件故障而导致的误操作。因为霍尔组件是开漏输出,高电平依靠电路上的上拉电阻提供,一旦霍尔零件断电,霍尔信号输出就是111.一旦霍尔零件短路,霍尔信号输出就是000,而60°的霍尔信号在正常工作时这两种信号均会出现,所以一定程度上影响了软件判断故障的准确率。因此目前市面马达已经逐渐舍弃60°相位的霍尔排列。

  2.永磁直流电机基本原理

  2.1.主回路电路

  电动自行车控制器设计方案

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