无刷电机控制电路

1. 无刷电机控制器的无刷电机控制器的原理

1. 电子换向器无刷电机与有刷电机的根本区 别就在于无刷电机用电子换向器代替 了有刷电机的机械换向器，因而控制 方法也就大不相同，复杂程度明显提 高。在无刷 电机控制器中，用 6 个功率 MOSFET 管组成电子换向器，其结构如 图 2 所示。图中 MOSFET 管 VT1、VT4 构 成无刷电机 A 相绕组的桥臂，VT3、VT6 构成无刷电机 B 相绕组 的桥臂，VT5、 VT2 构成无刷电机 C 相绕组的桥臂，在 任何情况，同一桥臂的上下两管 不能 同时导通，否则要烧坏管子。6 只功率 MOSFET 管按一定要求顺 次导通，就可实现无刷电机 A、B、C 三 相绕组的轮 流通电，完成换相要求， 电机正常运转。 在电动车无刷电机控制器中，这 6 只功率管 有二二通电方式和三三通电 方式的运用， 二二通电方式即每一瞬 间有两只功率管同时 通电，三三通电 方式即每一瞬间有三只功率管同时通 电。对于二二通电方式，功率管 须按 VT1、VT2；VT2、VT3；VT3、VT4； VT4、VT5；VT5、VT6；VT6、VT1； VT1、VT2 的通电顺序，电机才能 正常运转。对于三三通电方式，功率 管须按 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 电，电机才能正常运转。2. 功率管前级驱动电路功 率 管 前 级 驱动电路用来驱动 电子换向器的 6 个 MOSFET 管，由于 6 个 MOSFET 管组成 了 3 个相同的桥臂， 对这 3 个相同的桥臂 的驱动电路是相同的，因而功率 管前 级驱动电路是由 3 组相同结构的电路组 成， 3 所示的是一典型的功率管前级 驱 图 动电路，对于一无刷控制器，有 3 个 这样的电路，分别驱动 3 个桥臂。3. 单片机主控电路单片机主控电路是无刷电机控制 器的核心部分，电机的霍尔信号、转 把信号、过流检 测信号、刹车信号等 都直接输入给单片机，由单片机进行 处理，并由单片机输出电子 换向器三 个桥臂的前级驱动信号， 以控制电机 的运转， 因而单片机主控电路是无刷 电 机控制器的心脏部分。 单片机 MB95F634KPMC 是目前无 刷电机控制器的主流控制芯 片，决定输出驱动信号的脉宽，从而 决定电机的转速。目前市面上电动车 的转把输出信号 电压一般在 1~4.2V， 它内部是由一个线性霍尔元件和一个磁 体组成，转动转把、磁体移动，霍尔元 件感应 变化的磁场而输出变化的电压。4. 限速电路限速电路是通过分压电阻，减小 送入单片机的转把最高电压信号，从 而限制了速度。 中把 SPLIMT 端接 地，则 R67 与 R68 即组成分压电路，降 低转把信号（SPSIG） 送入单片机的 5 脚的电压，从而限制了电动车的最高 转速。5. 霍尔信号检测电路电阻 R31~R36、电容 C16~C18 组成霍尔信号检测输入电 路，电阻 R34~R36 形成上拉电位，电 容 C16~C18 起滤波作用，抑制干扰信 号。单片机的 15、16、17 脚 分别检测 来自电机内的三路霍尔位置信号，以 决定换相时刻。6.欠压检测电路元件 R70、R71、R72、 C23 组成电池电压检测电路，检测值送 入单片机的 3 脚，当该脚检测值低于某 一数值时，可强迫无刷电机控制器不 工作，从而起到保护电 池的作用。8. 电源电路 在无刷电机控制器中，一般需两组 电源，一个是 14V 电源供功率 MOSFET 驱 动用，另 一个是 5V 电源，供单片机、电 机霍尔、转把霍尔等电路用。14V 电源 一般由 LM317 调整管得到，5V 电源一般 由 78L05 得到。9. 限流/过流保护电路限流保护是控制无刷电机控制器 在某一最大限定电流值下工作，对于 36V 控制器，限 流值一般在 14±1A，对 于 48V 控制器限流值一般在 17±1A。限 流保护其实又是过载 保护，当上坡、 载重必然引起负载加重、电流增大， 但电流增大的极限就是限流值。

2. 无刷电机的工作原理是什么

无刷电机工作原理：采用半导体开关器件来实现电子换向的，即用电子开关器件代替传统的接触式换向器和电刷。具有可靠性高、无换向火花、机械噪声低等优点。

3. 谁有无刷电机的控制器电路图

无刷电机控制器电路图16F72电路图

4. 无刷直流电机控制器的工作原理

无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化无刷直流电机实物图产品。
电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法，同三相异步电动机十分相似。电动机的转子上粘有已充磁的永磁体
，为了检测电动机转子的极性，在电动机内装有位置传感器。驱动器由功率电子器件和集成电路等构成，其功能是:接受电动机的启动、停止、制动信号，以控制电动机的启动、停止和制动;接受位置传感器信号和正反转信号，用来控制逆变桥各功率管的通断，产生连续转矩;接受速度指令和速度反馈信号，用来控制和调整转速;提供保护和显示等等。
直流电机具有响应快速、较大的起动转矩、从零转速至额定转速具备可提供额定转矩的性能，但直流电机的优点也正是它的缺点，因为直流电机要产生额定负载下恒定转矩的性能，则电枢磁场与转子磁场须恒维持90°，这就要藉由碳刷及整流子。碳刷及整流子在电机转动时会产生火花、碳粉因此除了会造成组件损坏之外，使用场合也受到限制。交流电机没有碳刷及整流子，免维护、坚固、应用广，但特性上若要达到相当于直流电机的性能须用复杂控制技术才能达到。现今半导体发展迅速功率组件切换频率加快许多，提升驱动电机的性能。微处理机速度亦越来越快，可实现将交流电机控制置于一旋转的两轴直角坐标系统中，适当控制交流电机在两轴电流分量，达到类似直流电机控制并有与直流电机相当的性能。
此外已有很多微处理机将控制电机必需的功能做在芯片中，而且体积越来越小;像模拟/数字转换器(analog-to-digital
converter，adc)、脉冲宽度调制(pulse
wide
molator，pwm)…等。直流无刷电机即是以电子方式控制交流电机换相，得到类似直流电机特性又没有直流电机机构上缺失的一种应用。
无刷直流电机的应用十分广泛，如汽车、工具、工业工控、自动化以及航空航天等等。总的来说，无刷直流电机可以分为以下三种主要用途:
持续负载应用:主要是需要一定转速但是对转速精度要求不高的领域，比如风扇、抽水机、吹风机等一类的应用，这类应用成本较低且多为开环控制。
可变负载应用:主要是转速需要在某个范围内变化的应用，对电机转速特性和动态响应时间特性有更高的需求。如家用器具中的、甩干机和压缩机就是很好的例子，汽车工业领域中的油泵控制、电控制器、发动机控制等，这类应用的系统成本相对更高些。
定位应用:大多数工业控制和自动控制方面的应用属于这个类别，这类应用中往往会完成能量的输送，所以对转速的动态响应和转矩有特别的要求，对控制器的要求也较高。测速时可能会用上光电和一些同步设备。过程控制、机械控制和运输控制等很多都属于这类应用。
实用性新型无刷电机是与电子技术、微电子技术、数字技术、自控技术以及材料科学等发展紧密联系的。它不仅限于交直流领域，还涉及电动、发电的能量转换和信号传感等领域。在电机领域中新型无刷电机的品种是较多的，但性能优良的无刷电机因受到价格的限制，其应用还不十分广泛。下面分别就主要的新型无刷电机进行探索与研究。

5. 48V无刷电动车控制器接线方法

1、在接线前先切断电源，按接线图所示连接各根导线。

2、该控制器应安装在通风、防水、防震部位。

3、控制器限速控制插头应放置容易操作的地方。

4、控制器接插件应接插到位，禁止将控制器电源正负极反接（即严禁粗红、细橙和粗黑；细红和细黑接反）。

5、电机模式自动识别：正确接好电动车控制器的电源、转把、刹把等线束，将电机识别模式开关线（细黄）短接，打开电门锁，使电机进入自动识别状态。

6、若电机反转则按一下刹车即可使电机正向转动，在控制器识别电机模式10秒后，将电机识别模式开关线（细黄）直接断开，即可完成电机模式自动识别。

7、1+1助力方向调整：在通电状态，将调速电阻从最大值调到最小值，再回到原始状态后，可将1+1助力的方向从正向模式切换到反向模式，再调整一次可从反向模式切换到正向模式，并将最终的模式存入单片机。

(5)无刷电机控制电路扩展阅读：

无刷电机控制器

基本维修

一、，电机空载部分电机在1.8A左右。当控制板不工作时，首先应看板上信号灯以秒/次闪烁，如未加转把信号而信号灯不闪烁，则应检查：

1．5V电压是否正常，不正常时外部接插是否有短路，板上有无搭锡短路等。

2．单片机第2脚电压是否为5V。3．石英晶体是否工作。

4．信号灯是否损坏。

二、控制器电流电压调整

1. 电流调整：调节康铜长度（新程序可调整LM358第6脚对地的电阻（R6），取值范围取2K到3.3K内，调到所需运电流，（500W老程序在26A到35A有较好的运行效果，新程序在22A到28A有较好的效果。）

2．电压调整：欠压取样电路为48V或36V电源对地的两个分压电阻组成，通常调整电源连接的电阻（Ra）就可以调整欠压点，因与地连接的电阻通常取1.2K，故欠压值及电阻阻值可按下面公式计算。

6. 无刷电机的驱动电路一般由哪些电路部分组成

首先得有电源吧：如果你买别人的开关电源那就有几个电解电容滤波就行了，或者自己设计板上的开关电源；

其次是三相桥式MOS管或者IGBT；
然后可能要加装L或者LC滤波器；
以上是主电路部分；

控制电路：
1、控制电源，5V、3.3V什么的；
2、采样电路：电机的霍尔传感器采样3个霍尔信号你要把他拿过来，可以选择用光耦隔离或者是磁藕隔离或者用运放转换或者其他什么方式，接到DSP的cap引脚上；电压、电流信号你要有AD运放电路，包括比例放大、低通滤波之类的；
3、PWM输出电路：DSP的PWM输出之后要接上光耦、磁藕隔离等。推荐TI的ISO7220。然后接到MOS管驱动IC上，现在主流的有IR2110\IR2130自己选。这些芯片的外围电路元件参数选择是很有讲究的，一定要熟读文档。
4、DSP和通信：DSP选择一样吧，把它的外围电路元件和参数好好设计一下。包括晶振、JTAG、去耦电容、AD那部分的外接元件。需要找这些的资料PDF，在官网上都有官方出的正式文档非常权威。通信选232就行了，如果有要求可以搞点USB啥的自己选吧。
5、保护：主回路上可能要加一个保险丝之类的，可选吧。然后三相桥上的MOS管可能要加点吸收电容。这些都是可选的。如果你要是第一次做，而且只是自己试验不是做产品卖给别人，这些都可以略去。

7. 无刷直流电机的电机转速如何控制

要实现电机转速的控制必须有速度信号。用获得位置信号相近方法取得速度信号，最简单的速度传感器是测频式测速发电机与电子线路相结合。直流无刷电机的换向电路由驱动及控制两部分组成，这两部分是不容易分开的，尤其小功率用电路往往将两者集成化成为单一专用集成电路。 在功率较大的电机中，驱动电路和控制电路可各自成为一体。驱动电路输出电功率，驱动电动机的电枢绕组，并受控于控制电路。目前，驱动电路已从线性放大状态转成脉宽调制的开关状态，相应电路组成也从晶体管分立电路转成模块化集成电路。模块化集成电路有功率双极晶体管、功率场效应管和隔离栅场效应双极晶体管等组成形式。
无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。 无刷电机是指无电刷和换向器（或集电环）的电机，又称无换向器电机。早在十九纪诞生电机的时候，产生的实用性电机就是无刷形式，即交流鼠笼式异步电动机，这种电动机得到了广泛的应用。但是，异步电动机有许多无法克服的缺陷，以致电机技术发展缓慢。上世纪中叶诞生了晶体管，因而采用晶体管换向电路代替电刷与换向器的直流无刷电机就应运而生了。这种新型无刷电机称为电子换向式直流电机，它克服了第一代无刷电机的缺陷。