小型電動車的驅(qū)動電路設計方案-全文預覽
【正文】 直流電動機主回路導通方式主要有兩種，一種是兩兩導通方式，一種是三三導通方式。一60176。當反饋信號變?yōu)?01時，導通的Q3功率開關(guān)管的觸發(fā)信號PWM就消失，Q3 管就關(guān)閉，同時Ql功率開關(guān)管就對應的PWM信號觸發(fā)信號觸發(fā)，導通的功率開關(guān)管就變?yōu)閘。 （c） （d）當轉(zhuǎn)子磁極轉(zhuǎn)到240176。當轉(zhuǎn)子磁極轉(zhuǎn)到180176。~120176。一60176。功率開關(guān)管導詢須序為Ql、Q45236lQI、Q4 循環(huán)導通。下面 以 三 相兩極無刷直流電動機為例來說明天漏業(yè)直流電動機運行原理，以無刷直流電動機的運行一周期六次換相為例。所以我們采用三相全控式電路。隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動，位置傳感器不斷地送出信號，改變定子繞組的通電狀態(tài)，使得在同一磁極下的導體中的電流方向不變。目前在小功率且工作電壓較低的逆變控制器中，還是MOSFET管的市場占有率比較高。同時它又是一種高頻器件，工作頻率可達100kHz，完全能在超音頻硬開關(guān)環(huán)境中工作。和MOSFET相比較，GTR具有導通內(nèi)阻低和阻斷電壓高的優(yōu)點，但其輸入特性卻遠遜于MOSFET。這些芯片滿足基本的電動機調(diào)速及控制功能，價格比起數(shù)字式芯片又具有一定優(yōu)勢，因此，低端市場很大。DSP不但具有高速信號處理能力和數(shù)字控制功能，而且還具有電動機控制所必需的外圍功能。此外，采用了休眠省電工作方式、使得單片機的功耗降低，這對于移動設備中電動機控制是相當有意義的。從最近的統(tǒng)計數(shù)字也可以看出，世界上每年要有25億片各種單片機投入使用，單片機是目前世界使用量最大的微處理器。② 無零點漂移，控制精度高數(shù)字控制不會出現(xiàn)模擬電路中經(jīng)常遇到的零點漂移問題。模擬電路為了實現(xiàn)控制邏輯需要許多電子分立元件，使電路復雜。因此，逐步被高級的數(shù)字控制方式所取代，這些高級的數(shù)控方式主要采用單片機或DSP控制。磁敏式位置傳感器是利用某些半導體敏感元件的電參數(shù)按一定規(guī)律隨周圍磁場變化而變化的原理制成。電磁 式 位 置傳感器是利用電磁效應來測量轉(zhuǎn)子位置，有開口變壓器、鐵磁諧振電路、接近開關(guān)電路等多種類型。因此，當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，在定子上產(chǎn)生的反電動勢也有兩種形式，一種為正弦波形，另一種為方波(梯形波)。三相定子繞組與電子換向線路中相應的功率開關(guān)器件連接，、B相、C相繞組分別與功率開關(guān)管vl、v 無 刷 直流電機轉(zhuǎn)子的永久磁鑰與永磁有刷電機中所使用的永久磁鑰的作用相似，都是在電機的氣隙中建立足夠的磁場。(2) ：轉(zhuǎn)矩與輸入電流呈線性關(guān)系。(1)為了更好的研究無刷直流電動機的控制系統(tǒng)，本文將完成以下工作:(1) 以8位單片機為核心開發(fā)一套小型無刷直流電機的控制器。在國內(nèi)，我國的無刷直流電動機的研究在小功率(從幾十瓦到幾百瓦)已經(jīng)從科研轉(zhuǎn)向生產(chǎn)，如西安微電機研究所研制的碑42ZW55ZW70ZW1系列產(chǎn)品，上海交大研制的衛(wèi)早卜專用的無刷直流電動機，上海微電機研究所的無刷直流力矩電動機，還有浙江聯(lián)宜電機廠生產(chǎn)的小功率的電動機的生產(chǎn)已經(jīng)形成一定規(guī)模等，但大功率了田傳速的無刷直流電動機的研究方面發(fā)展不快，還未形成系列產(chǎn)品。要求的“創(chuàng)建節(jié)約型社會”的有著非常重要的意義。在這樣的增長中，一個不可逆轉(zhuǎn)的趨勢是無刷直流電動機正在很多場合取代著其它種類的電動機，根據(jù)有關(guān)專家估計無刷直流電動機的發(fā)展趨勢有如下的四方面:取代直流有刷電動機，取代步進電動機，取代小型的異步電動機，電動車輛電動機口。在其它領域，9000r\min稀土永磁無刷直流電動機，效率為95%。進入9 0 年代后，稀土材料價格的下降和控制器性能的提高，使稀土永磁電機的開發(fā)和應用進入了一個新階段。在進 入 80 年代后較低價格的欽鐵硼永磁材料的出現(xiàn)，使無刷直流電機能夠在化工、紡織以及家用電器等民用領域初顯身手。作為機電一體化的產(chǎn)品，無刷直流電動機也得以發(fā)展，并開始進入初步的應用階段。相比較交流電動機，直流電動機具有良好的起動性能和寬廣平滑的調(diào)速特性，因而被廣泛應用于電力機車、無軌電車、軋鋼機、機床和起動設備等需要經(jīng)常起動并調(diào)速的場合。電動機一般分為交流電機和直流電機。1951年， 等人首次成功的實現(xiàn)了用晶體管換向線路代替有刷直流電動機機械電刷，電力電子技術(shù)和計算機技術(shù)的應用使電機的發(fā)展經(jīng)歷了持久的革命性的變化。自 20 世 紀70年代開始，稀土永磁材料的發(fā)展，使無刷直流電動機有了進一步的發(fā)展，但由于永磁材料的價格昂貴，研究開發(fā)重點只能在航空、航天領域用的電動機和要求高性能而價格不是主要因素的高科技領域。在加世紀80年代前，無刷直流電動機由于昂貴的稀土價格和不太理想的運行性能限制了它的應用，大部分無刷直流電動機只局限于實驗室階段的應用和小功率在航空等個別領域的應用。在上個世紀末，稀土永磁電機的單臺容量已超過1000kw，最高轉(zhuǎn)速已超過300000rpm。據(jù)資料統(tǒng)計，近些年來，無刷直流電動機的應用每年以大約15%的比例在增加問。有資料做過對比分析，%，%。自上世紀末起，無刷直流電動機的研究熱潮逐漸形成。再如:，利用定子電流諧波的最優(yōu)權(quán)重的設計方法，其主要作用也是減少轉(zhuǎn)矩波動，提高電機效率。在控制性能要求不高的情況下，此種方案經(jīng)濟實用。 圖 無刷直流電機本體在結(jié)構(gòu)上與永磁同步電動機相似，其定子繞組一般為多相(三相、四相、五相不等)，轉(zhuǎn)子由永久磁鋼按一定的極對數(shù)組成。由于轉(zhuǎn)子磁鋼的幾何形狀不同，使得轉(zhuǎn)子磁場在空間的分布可近似分為正弦波和方波(梯形波)兩種。位置傳感器種類很多，目前在無刷直流電動機常用的有電磁式位置傳感器、光電式傳感器、磁敏式位置傳感器和旋轉(zhuǎn)變壓器等。它具有定位精度高、價格便宜、易加工等特點，但對惡劣環(huán)境的適應能力較差，輸出信號需加整形電路處理。旋轉(zhuǎn) 變 壓 器一般用在多相電機的控制中，它可以輸出多路位置信號，滿足多相電機控制的要求，但安裝不易，價格較昂貴，普通的三相無刷直流電動機很少
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