無刷電機控制電路

1. 無刷電機控制器的無刷電機控制器的原理

1. 電子換向器無刷電機與有刷電機的根本區 別就在於無刷電機用電子換向器代替 了有刷電機的機械換向器，因而控制 方法也就大不相同，復雜程度明顯提 高。在無刷 電機控制器中，用 6 個功率 MOSFET 管組成電子換向器，其結構如 圖 2 所示。圖中 MOSFET 管 VT1、VT4 構 成無刷電機 A 相繞組的橋臂，VT3、VT6 構成無刷電機 B 相繞組 的橋臂，VT5、 VT2 構成無刷電機 C 相繞組的橋臂，在 任何情況，同一橋臂的上下兩管 不能 同時導通，否則要燒壞管子。6 只功率 MOSFET 管按一定要求順 次導通，就可實現無刷電機 A、B、C 三 相繞組的輪 流通電，完成換相要求， 電機正常運轉。 在電動車無刷電機控制器中，這 6 只功率管 有二二通電方式和三三通電 方式的運用， 二二通電方式即每一瞬 間有兩只功率管同時 通電，三三通電 方式即每一瞬間有三隻功率管同時通 電。對於二二通電方式，功率管 須按 VT1、VT2；VT2、VT3；VT3、VT4； VT4、VT5；VT5、VT6；VT6、VT1； VT1、VT2 的通電順序，電機才能 正常運轉。對於三三通電方式，功率 管須按 VT1、VT2、VT3； VT2、VT3、 VT4；VT3、VT4、VT5；VT4、VT5、 VT6；VT5、VT6、VT1；VT6、 VT1、 VT2； VT1、VT2 、VT3的次序通 電，電機才能正常運轉。2. 功率管前級驅動電路功 率 管 前 級 驅動電路用來驅動 電子換向器的 6 個 MOSFET 管，由於 6 個 MOSFET 管組成 了 3 個相同的橋臂， 對這 3 個相同的橋臂 的驅動電路是相同的，因而功率 管前 級驅動電路是由 3 組相同結構的電路組 成， 3 所示的是一典型的功率管前級 驅 圖 動電路，對於一無刷控制器，有 3 個 這樣的電路，分別驅動 3 個橋臂。3. 單片機主控電路單片機主控電路是無刷電機控制 器的核心部分，電機的霍爾信號、轉 把信號、過流檢 測信號、剎車信號等 都直接輸入給單片機，由單片機進行 處理，並由單片機輸出電子 換向器三 個橋臂的前級驅動信號， 以控制電機 的運轉， 因而單片機主控電路是無刷 電 機控制器的心臟部分。 單片機 MB95F634KPMC 是目前無 刷電機控制器的主流控制芯 片，決定輸出驅動信號的脈寬，從而 決定電機的轉速。目前市面上電動車 的轉把輸出信號 電壓一般在 1~4.2V， 它內部是由一個線性霍爾元件和一個磁 體組成，轉動轉把、磁體移動，霍爾元 件感應 變化的磁場而輸出變化的電壓。4. 限速電路限速電路是通過分壓電阻，減小 送入單片機的轉把最高電壓信號，從 而限制了速度。 中把 SPLIMT 端接 地，則 R67 與 R68 即組成分壓電路，降 低轉把信號（SPSIG） 送入單片機的 5 腳的電壓，從而限制了電動車的最高 轉速。5. 霍爾信號檢測電路電阻 R31~R36、電容 C16~C18 組成霍爾信號檢測輸入電 路，電阻 R34~R36 形成上拉電位，電 容 C16~C18 起濾波作用，抑制干擾信 號。單片機的 15、16、17 腳 分別檢測 來自電機內的三路霍爾位置信號，以 決定換相時刻。6.欠壓檢測電路元件 R70、R71、R72、 C23 組成電池電壓檢測電路，檢測值送 入單片機的 3 腳，當該腳檢測值低於某 一數值時，可強迫無刷電機控制器不 工作，從而起到保護電 池的作用。8. 電源電路 在無刷電機控制器中，一般需兩組 電源，一個是 14V 電源供功率 MOSFET 驅 動用，另 一個是 5V 電源，供單片機、電 機霍爾、轉把霍爾等電路用。14V 電源 一般由 LM317 調整管得到，5V 電源一般 由 78L05 得到。9. 限流/過流保護電路限流保護是控制無刷電機控制器 在某一最大限定電流值下工作，對於 36V 控制器，限 流值一般在 14±1A，對 於 48V 控制器限流值一般在 17±1A。限 流保護其實又是過載 保護，當上坡、 載重必然引起負載加重、電流增大， 但電流增大的極限就是限流值。

2. 無刷電機的工作原理是什麼

無刷電機工作原理：採用半導體開關器件來實現電子換向的，即用電子開關器件代替傳統的接觸式換向器和電刷。具有可靠性高、無換向火花、機械雜訊低等優點。

3. 誰有無刷電機的控制器電路圖

無刷電機控制器電路圖16F72電路圖

4. 無刷直流電機控制器的工作原理

無刷直流電機由電動機主體和驅動器組成，是一種典型的機電一體化無刷直流電機實物圖產品。
電動機的定子繞組多做成三相對稱星形接法，同三相非同步電動機十分相似。電動機的轉子上粘有已充磁的永磁體
，為了檢測電動機轉子的極性，在電動機內裝有位置感測器。驅動器由功率電子器件和集成電路等構成，其功能是:接受電動機的啟動、停止、制動信號，以控制電動機的啟動、停止和制動;接受位置感測器信號和正反轉信號，用來控制逆變橋各功率管的通斷，產生連續轉矩;接受速度指令和速度反饋信號，用來控制和調整轉速;提供保護和顯示等等。
直流電機具有響應快速、較大的起動轉矩、從零轉速至額定轉速具備可提供額定轉矩的性能，但直流電機的優點也正是它的缺點，因為直流電機要產生額定負載下恆定轉矩的性能，則電樞磁場與轉子磁場須恆維持90°，這就要藉由碳刷及整流子。碳刷及整流子在電機轉動時會產生火花、碳粉因此除了會造成組件損壞之外，使用場合也受到限制。交流電機沒有碳刷及整流子，免維護、堅固、應用廣，但特性上若要達到相當於直流電機的性能須用復雜控制技術才能達到。現今半導體發展迅速功率組件切換頻率加快許多，提升驅動電機的性能。微處理機速度亦越來越快，可實現將交流電機控制置於一旋轉的兩軸直角坐標系統中，適當控制交流電機在兩軸電流分量，達到類似直流電機控制並有與直流電機相當的性能。
此外已有很多微處理機將控制電機必需的功能做在晶元中，而且體積越來越小;像模擬/數字轉換器(analog-to-digital
converter，adc)、脈沖寬度調制(pulse
wide
molator，pwm)…等。直流無刷電機即是以電子方式控制交流電機換相，得到類似直流電機特性又沒有直流電機機構上缺失的一種應用。
無刷直流電機的應用十分廣泛，如汽車、工具、工業工控、自動化以及航空航天等等。總的來說，無刷直流電機可以分為以下三種主要用途:
持續負載應用:主要是需要一定轉速但是對轉速精度要求不高的領域，比如風扇、抽水機、吹風機等一類的應用，這類應用成本較低且多為開環控制。
可變負載應用:主要是轉速需要在某個范圍內變化的應用，對電機轉速特性和動態響應時間特性有更高的需求。如家用器具中的、甩干機和壓縮機就是很好的例子，汽車工業領域中的油泵控制、電控制器、發動機控制等，這類應用的系統成本相對更高些。
定位應用:大多數工業控制和自動控制方面的應用屬於這個類別，這類應用中往往會完成能量的輸送，所以對轉速的動態響應和轉矩有特別的要求，對控制器的要求也較高。測速時可能會用上光電和一些同步設備。過程式控制制、機械控制和運輸控制等很多都屬於這類應用。
實用性新型無刷電機是與電子技術、微電子技術、數字技術、自控技術以及材料科學等發展緊密聯系的。它不僅限於交直流領域，還涉及電動、發電的能量轉換和信號感測等領域。在電機領域中新型無刷電機的品種是較多的，但性能優良的無刷電機因受到價格的限制，其應用還不十分廣泛。下面分別就主要的新型無刷電機進行探索與研究。

5. 48V無刷電動車控制器接線方法

1、在接線前先切斷電源，按接線圖所示連接各根導線。

2、該控制器應安裝在通風、防水、防震部位。

3、控制器限速控制插頭應放置容易操作的地方。

4、控制器接插件應接插到位，禁止將控制器電源正負極反接（即嚴禁粗紅、細橙和粗黑；細紅和細黑接反）。

5、電機模式自動識別：正確接好電動車控制器的電源、轉把、剎把等線束，將電機識別模式開關線（細黃）短接，打開電門鎖，使電機進入自動識別狀態。

6、若電機反轉則按一下剎車即可使電機正向轉動，在控制器識別電機模式10秒後，將電機識別模式開關線（細黃）直接斷開，即可完成電機模式自動識別。

7、1+1助力方向調整：在通電狀態，將調速電阻從最大值調到最小值，再回到原始狀態後，可將1+1助力的方向從正向模式切換到反向模式，再調整一次可從反向模式切換到正向模式，並將最終的模式存入單片機。

(5)無刷電機控制電路擴展閱讀：

無刷電機控制器

基本維修

一、，電機空載部分電機在1.8A左右。當控制板不工作時，首先應看板上信號燈以秒/次閃爍，如未加轉把信號而信號燈不閃爍，則應檢查：

1．5V電壓是否正常，不正常時外部接插是否有短路，板上有無搭錫短路等。

2．單片機第2腳電壓是否為5V。3．石英晶體是否工作。

4．信號燈是否損壞。

二、控制器電流電壓調整

1. 電流調整：調節康銅長度（新程序可調整LM358第6腳對地的電阻（R6），取值范圍取2K到3.3K內，調到所需運電流，（500W老程序在26A到35A有較好的運行效果，新程序在22A到28A有較好的效果。）

2．電壓調整：欠壓取樣電路為48V或36V電源對地的兩個分壓電阻組成，通常調整電源連接的電阻（Ra）就可以調整欠壓點，因與地連接的電阻通常取1.2K，故欠壓值及電阻阻值可按下面公式計算。

6. 無刷電機的驅動電路一般由哪些電路部分組成

首先得有電源吧：如果你買別人的開關電源那就有幾個電解電容濾波就行了，或者自己設計板上的開關電源；

其次是三相橋式MOS管或者IGBT；
然後可能要加裝L或者LC濾波器；
以上是主電路部分；

控制電路：
1、控制電源，5V、3.3V什麼的；
2、采樣電路：電機的霍爾感測器采樣3個霍爾信號你要把他拿過來，可以選擇用光耦隔離或者是磁藕隔離或者用運放轉換或者其他什麼方式，接到DSP的cap引腳上；電壓、電流信號你要有AD運放電路，包括比例放大、低通濾波之類的；
3、PWM輸出電路：DSP的PWM輸出之後要接上光耦、磁藕隔離等。推薦TI的ISO7220。然後接到MOS管驅動IC上，現在主流的有IR2110\IR2130自己選。這些晶元的外圍電路元件參數選擇是很有講究的，一定要熟讀文檔。
4、DSP和通信：DSP選擇一樣吧，把它的外圍電路元件和參數好好設計一下。包括晶振、JTAG、去耦電容、AD那部分的外接元件。需要找這些的資料PDF，在官網上都有官方出的正式文檔非常權威。通信選232就行了，如果有要求可以搞點USB啥的自己選吧。
5、保護：主迴路上可能要加一個保險絲之類的，可選吧。然後三相橋上的MOS管可能要加點吸收電容。這些都是可選的。如果你要是第一次做，而且只是自己試驗不是做產品賣給別人，這些都可以略去。

7. 無刷直流電機的電機轉速如何控制

要實現電機轉速的控制必須有速度信號。用獲得位置信號相近方法取得速度信號，最簡單的速度感測器是測頻式測速發電機與電子線路相結合。直流無刷電機的換向電路由驅動及控制兩部分組成，這兩部分是不容易分開的，尤其小功率用電路往往將兩者集成化成為單一專用集成電路。 在功率較大的電機中，驅動電路和控制電路可各自成為一體。驅動電路輸出電功率，驅動電動機的電樞繞組，並受控於控制電路。目前，驅動電路已從線性放大狀態轉成脈寬調制的開關狀態，相應電路組成也從晶體管分立電路轉成模塊化集成電路。模塊化集成電路有功率雙極晶體管、功率場效應管和隔離柵場效應雙極晶體管等組成形式。
無刷直流電機由電動機主體和驅動器組成，是一種典型的機電一體化產品。 無刷電機是指無電刷和換向器（或集電環）的電機，又稱無換向器電機。早在十九紀誕生電機的時候，產生的實用性電機就是無刷形式，即交流鼠籠式非同步電動機，這種電動機得到了廣泛的應用。但是，非同步電動機有許多無法克服的缺陷，以致電機技術發展緩慢。上世紀中葉誕生了晶體管，因而採用晶體管換向電路代替電刷與換向器的直流無刷電機就應運而生了。這種新型無刷電機稱為電子換向式直流電機，它克服了第一代無刷電機的缺陷。