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正文內(nèi)容

電動車無刷電機控制器軟件設計詳解(參考版)

2025-07-10 15:46本頁面
  

【正文】 以下無正文 。 des fins merciales. des fins personnelles。233。nlichen f252。 not for mercial use.Nur f252。不得用于商業(yè)用途僅供個人用于學習、研究;不得用于商業(yè)用途。 相角的無刷電機,通過調(diào)整線圈引線的相序和霍耳引線的相序,電機與控制器相連的8根線的正確接線可以有6種,其中3種接法電機正轉(zhuǎn),另外3種接法電機反轉(zhuǎn)。相角控制器相連的8根線的正確接線有兩種,一種正轉(zhuǎn),一種反轉(zhuǎn)。60176。和120176。和120176。 無刷電機的線圈引線有3根,霍耳引線有5根,這8根引線必須和控制器相應引線一一對應,否則電機不能正常轉(zhuǎn)動。 無刷電機,連續(xù)轉(zhuǎn)動6個最小磁拉力角度,測量出的霍耳真值信號應該是按照100、100100101的規(guī)律變化,這樣霍耳元件引線的通電相序就判斷出來了。 無刷電機的A、B、C三個相位就判斷出來了。無刷電機,連續(xù)轉(zhuǎn)動6個最小磁拉力角度,則測量出的霍耳真值信號應該是:100、1110100000。 輕微轉(zhuǎn)動電機,讓電機轉(zhuǎn)過一個最小磁拉力角度,再次測量并記錄下3根引線的高低電壓,如此測量記錄6次。接通控制器電源,由控制器給霍耳元件供電,就可以檢測到無刷電機的相角了?;?20176。 無刷電機的霍耳元件有5根引線,分別是霍耳元件的公共電源正極、公共電源負極、A相霍耳輸出、B相霍耳輸出和C相霍耳輸出。
、360/48176。磁鋼不會停在定子槽心的位置,這樣轉(zhuǎn)子與定子的相對位置只有36種、48種或54種這有限的幾個位置。無刷電機的磁鋼數(shù)量一般是12片、16片或18片,其對應的定子槽數(shù)是36槽、48槽或54槽。 測量霍耳真值信號判斷無刷電機的相角。
和60176。 兩種。電動車用無刷電機常見的相位代數(shù)角有120176。
有關(guān)電動車無刷電機控制器的大概介紹到此告一段落,由于本人才疏學淺,一定有許多不對的地方,希望廣大讀者能夠斧正。最后說明一下,這種制動方法是有風險的,因為在電動車高速運轉(zhuǎn)時,由于整個系統(tǒng)的慣性很大,所以剎車的過程產(chǎn)生的能量也相當驚人,這對功率MOSFET是一個很大的負擔,實踐中在一個75KG的人騎行在20KM的速度時剎車5次控制器外殼已經(jīng)很燙了,因此長時間使用必定會造成功率管損壞。而且下橋?qū)ㄕ伎毡仍酱螅@個反充電流也越大。因為自舉電容必須在某個下橋開通時充電,如果下橋持續(xù)關(guān)閉,自舉電容沒辦法在很短的時間內(nèi)通過10K的電阻充飽,這樣就會導致上橋在持續(xù)開通的情況下驅(qū)動電壓不足而產(chǎn)生發(fā)熱,燒毀的情況。為了克服這種毛病,人們在制動初期使用PWM調(diào)制短路開關(guān),使其工作在間歇狀態(tài),這就叫柔性剎車。
電動機電制動的原理有很多,在電動車的電制動應用中,一般均采用將三相線圈短路,類似再生回饋制動方法制動,這種制動方法控制相當簡單,僅需將上橋或下橋全部開通即可。這需要在腳踏齒輪邊上安裝一個自鎖相位的開關(guān)型霍爾傳感器,在腳踏齒輪上安裝一個帶若干磁鐵的感應盤,當腳踏動踏板時霍爾感應器感應到磁鐵經(jīng)過便輸出頻率與踏板齒輪轉(zhuǎn)速成正比的方波,根據(jù)方波的頻率再估算一個值輸出一個對應的電壓給電機,由于自鎖相位的開關(guān)型霍爾對磁鐵的運動方向敏感,輸出的方波針對不同磁鐵運動方向,上下半波的占空比不是50%,所以可以判斷踏板正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn),可以做到只在正轉(zhuǎn)時輸出電壓給電機,以避免在推動車輛倒車時還輸出助力。
連續(xù)閃七次,停一下,表示剛剛發(fā)生了過流保護,INT0口有低電平脈沖出現(xiàn)
連續(xù)閃八次,停一下,表示電源電壓過低或給單片機供電的5V電源電壓過高。
連續(xù)閃三次,停一下,表示INT0口始終為低電平,很有可能是比較器部分有問題。
故障檢測出來了,需要顯示出來以告知人們出了什么故障,目前一般采用LED閃爍次數(shù)來表示,次數(shù)可以自己定,也可以采用比較流行的辦法:
慢閃:
1秒鐘閃一次,表示沒有檢測出故障。幸好現(xiàn)在有單片機,在開機時可以用極短的時間(大概1020μS)全部開啟一下上橋,關(guān)閉,同時檢測電流,然后再開啟一下下橋,如果其中有MOSFET短路就會產(chǎn)生比較大的電流,這個電流我們可以用單片機在開啟MOSFET的同時檢測到,而在這么短的時間內(nèi)即使某個MOSFET短路,也不至于把另外一個燒掉,所以可以利用這個檢驗方法來初步檢查產(chǎn)品的好壞,也便于修理工修理。
程序結(jié)構(gòu)的安排涉及兩個方面:定時中斷中的結(jié)構(gòu)安排和非中斷中的結(jié)構(gòu)安排。AD通道的切換及基本程序結(jié)構(gòu)安排
由于單片機的AD模塊是復用的,在必須的幾個功能中,單片機必須完成電流,手柄,電源電壓等AD檢測,由于電流的AD檢測非常重要,并且在中斷中,所以AD通道的切換就必須非常注意,通常,手柄,電源電壓變化比較緩慢,為了僅可能把資源讓給電流,手柄和電源電壓的檢測只需要2030mS輪換檢測一次就夠了。
在一些產(chǎn)品中,當電池電壓接近欠壓時,控制器會減小供給電機的電流,這在一方面可以提醒使用者電池處于虧欠狀態(tài),小電流放電避免了電池的損壞;另一方面還可以使電動車繼續(xù)跑動相當長的距離而不會經(jīng)常進入保護狀態(tài),避免使用者感到不舒適或者要受到推車之苦,這也不失為一種比較好的方法。注意欠壓保護和電池電壓上升后恢復供電這兩個電壓應有一定回差,比如48V電池欠壓點在42V,而恢復供電點在45V,當電池電壓回到45V時還應延時數(shù)秒再恢復供電,避免控制器頻繁進入保護狀態(tài)使騎行者感到不適。
堵轉(zhuǎn)保護實際與系統(tǒng)計時捆綁在一起,在電動機運行時,如果檢測到換向則將堵轉(zhuǎn)計時寄存器清空,如果堵轉(zhuǎn)計時寄存器溢出則進入保護狀態(tài),關(guān)閉所有驅(qū)動輸出。一般堵轉(zhuǎn)保護時間是2秒。一般說來,上下橋直通不超過30μS時對管子損害不大,超過30μS后功率管就會有報銷的危險,所以在中斷中執(zhí)行其他程序時,一定要保證每隔30μS必須去檢測一次INT0的中斷標志,如果發(fā)現(xiàn)INT0中斷標志置1,應立即關(guān)斷所有的驅(qū)動輸出。降低溫升這個我在《硬件電路詳解要點》中已經(jīng)初步介紹過,主要的手段就是加入同步續(xù)流的概念,那么,在軟件中什么時候開始開啟同步續(xù)流開關(guān)呢?在電流小的時候,電機線圈中的感應電流并不大,所以沒必要開啟;在PWM占空比達到100%時,由于沒有上橋的開關(guān)損耗,也沒必要開,或在PWM占空比接近100
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