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无刷电机的无刷控制器原理你了解吗?

来源:http://www.jnmcd.com 发布时间:2020-05-29 浏览:
  电动汽车使用的电机有无刷电机和无刷电机,由于其低噪声和使用寿命长,在电动汽车中得到了广泛的应用。无刷电机控制器比无刷电机控制器复杂得多,维护难度大。因此,本文从山东无刷电机的原理出发,介绍了电机控制器的维护要点,以帮助广大的维护爱好者。
  基本原理
  无刷电动汽车控制器主要由单片机控制电路、功率管驱动电路之前,电子换向器,霍尔信号检测电路,信号电路,检测电路低、限流、过流检测电路、制动信号电路、速度电路、电源电路和其他组件,原理框图如图1所示,主电路的工作原理描述如下。
  1. 电子换向器
  无刷电机与无刷电机的根本区别在于,无刷电机用电子换向器代替了机械换向器,因此控制方法不同,控制复杂性明显提高。在无刷电机控制器中,用6个功率MOSFET管构成电子换向器,其结构如图2所示。图中,MOSFET管的VT1和VT4构成了无刷电机a相绕组的桥臂,VT3和VT6构成了无刷电机b相绕组的桥臂,VT5和VT2构成了无刷电机c相绕组的桥臂。在任何情况下,同一桥臂的上下管子不能同时进行,否则管子将会烧坏。
  6功率MOSFET管按照一定要求连续导电,可实现无刷电机A、B、C三相绕组依次通电,完成换相要求,使电机正常工作。在电动汽车的无刷电机控制器中,这6个功率管分别采用2种激励模式和3种3种激励模式。两种激励模式表示两根功率管每分钟同时通电,三种三种激励模式表示三根功率管每分钟同时通电。通电方式按VT1、VT2操作电源管。VT2 VT3;VT3 VT4;VT4 VT5;VT5 VT6;VT6 VT1;VT1, VT2 ? ?以使电机正常工作。三三制供电方式,功率管由VT1、VT2、VT3控制。VT2、VT3 VT4;VT3、VT4 VT5;VT4、VT5 VT6;VT5、VT6 VT1;VT6、VT1、VT2;VT1、VT2 VT3 ? ?在电力正常的情况下,电机可以正常工作。
山东无刷电机
  2.功率管前端驱动电路
  水平之前功率管驱动电路用于驱动换向器的六个MOSFET管,形成三个六MOSFET管的同一桥臂,相同的三个桥臂驱动电路是相同的,因此前功率管水平驱动电路由三组相同的电路结构,如图3所示是一个典型的前端驱动电路功率管,刷控制器,有三个这样的电路,驾驶三个桥臂分别。
  3.单片机主控电路
  单片机控制电路的核心部分是无刷电机控制器,电机,把霍尔信号,过电流检测信号,刹车,等直接输入到单片机,通过单片机处理,单片机电子换向器和输出的前三桥臂驱动信号,控制电机的运行,和单片机控制电路是无刷电机控制器的核心。单片机PIC16F72是无刷电机控制器的主控芯片,如图4所示是一个典型的应用无刷控制器电路,PIC16F72组成,它包括无刷电机控制器和主要的输入和输出信号,如图4所示SPSIG结束的信号,这个信号后阻力R69和R68网络单片机5英尺,由单片机根据脚电压信号的变化,决定输出驱动信号的脉冲宽度和电机的转速。目前市场上电动汽车的输出信号电压一般在1 - 4.2v之间。
  它由线性霍尔元件和内部的磁体组成。通过转动手柄和移动磁铁,霍尔元件可以感应磁场的变化,输出电压的变化。
  4. 速度限制电路
  限速电路是通过分压器电阻,将电压信号降低到单片机,从而限制速度。SPLIMT端子接地如图4所示,然后R67和R68形成分压器电路,将SPSIG的电压降低到MCU的5引脚,从而限制了电动汽车的速度。
  5. 霍尔信号检测电路
  在图4中,电阻R31~R36和电容C16~C18构成霍尔信号检测输入电路,电阻R34~R36形成上拉电势,电容C16~C18作为滤波器抑制干扰信号。MCU的15、16和17英尺分别检测来自电机的三个霍尔位置信号,以确定换相时间。
  6. 欠压检测电路
  在图4中,组件R70、R71、R72、C23构成电池电压检测电路。检测值发送到单片机的3个引脚。当脚的检测值低于一定值时,可以强制无刷电机控制器停止工作,起到保护电池的作用。
  7. 刹车信号电路
  电动自行车、手制动时,单片机制动信号,无刷电机控制器停止输出控制信号,电机功率,这就是所谓的制动力量,对于一些无刷控制器,当单片机制动信号,输出控制信号,拥抱,强制汽车马达不能转动,这就是所谓的电气制动。目前市场上有两种刹车信号:高电平刹车信号和低电平刹车信号。对于单片机来说,一般只识别一种信号。如果使用电平转换电路,可以识别出两种刹车信号。在图4中,当BK信号终端为低电平时,MCU的第7段得到低电平制动信号,通知无刷控制器完成制动过程。当HBK端子高时,通过电阻R66、R81、R88和三极管VT20完成电平转换,三极管VT20的集电极进入低电平,单片机7脚低时,通知无刷控制器完成制动动作。
  8. 电源电路
  在无刷电机控制器中,一般需要两套电源,一套是用于MOSFET驱动的14V电源,另一套是用于单片机、电机厅、旋转厅等电路的5V电源。14V电源一般由LM317调整管获得,5V电源一般由78L05获得。电路程序如图5所示。
  9. 限流/过流保护电路
  限流保护是控制无刷电机控制器在一定的限流值下工作。36V控制器的限流值一般为14±1A, 48V控制器的限流值一般为17±1A。限流保护实际上是过载保护,当负荷上坡时,不可避免地会引起负荷增大,电流增大,但限流增大的是电流的极限值。如图4所示,IC6B (LM358)运放和R73、R74、R75、R76、RT电阻构成限流信号检测电路。RT是一根串联到MOSFET管的电阻丝,如图2所示。由于电机电流通过MOSFET管,所以流过RT。当流过电机的电流发生变化时,在RT中反映为两端电压的变化。当通过RT限制电流,大电流的输出IC6现在7英尺3 v电压,单片机PIC16F72 2英尺得到3 v电压,减少了MOSFET驱动输出信号占空因数,电流通过电动机力下降,当前在R T下降,R T上的电压降的同时,使IC6 7脚输出减少,动态调整,确保无刷电机控制器电流极限值。过流保护是当电机电流达到极限电流时,无刷电机控制器电流仍在上升,电机电源被迫停止。
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