專利名稱：一種電動車用直流無刷電機正弦波控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及直流無刷電機技術，尤其涉及一種電動車用直流無刷電機正弦波控制系統(tǒng)。
背景技術：
目前采用直流無刷電機的車輛，其控制方式均為方波控制。在電機工作過程中，電機磁場和線圈產生的磁場呈正弦交變變換狀態(tài)，使用方波驅動正弦變化物理特性的直流無刷電機會造成力矩不穩(wěn)定的情況；首先，位于偏差的磁場方向進行大電流驅動會造成效率降低；其次，方波驅動是兩兩彼此導通，會致使一相線圈在無電流狀態(tài)降低效率，從而增加了電機的振動；最后，方波驅動的力矩方向，隨電機轉動每60。突變一次，而且某一相電流從無到有，不能夠很快的響應，從而造成在換相時扭矩突變小、換相抖動、噪音較大等情況。

發(fā)明內容
針對以上缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種使力矩輸出更加穩(wěn)定、效率提高、響應較快、減小抖動、降低噪音的電動車用直流無刷電機正弦波控制系統(tǒng)，以克服因方波控制問題而帶來的諸多不足。 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn) —種電動車用直流無刷電機正弦波控制系統(tǒng)，包括電壓采樣單元、調速信號單元、剎車斷電機構、電流短路保護部分及微控制單元，所述電壓采樣單元的輸入端連接微控制單元，所述調速信號單元、剎車斷電機構及外接器件并聯(lián)連接再與電流短路保護部分串接，所述電流短路保護部分與微控制單元連接，所述微控制單元的輸出端連接多路脈沖調制單元，六路脈沖制式通過多路驅動電路連接多路場效晶體管。 本發(fā)明所述的電動車用直流無刷電機正弦波控制系統(tǒng)的有益效果為采用正弦波驅動電機，能夠克服方波控制的缺點，使力矩輸出更加穩(wěn)定，效率提高；采用正弦波驅動電機，能夠克服方波控制的缺點，使力矩輸出更加穩(wěn)定，效率提高、響應較快、換相時扭矩突變大、減小抖動、降低噪音；可使永磁同步電機的矢量控制有所簡化。


下面根據(jù)實施例和附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。 圖1是本發(fā)明實施例所述電動車用直流無刷電機正弦波控制系統(tǒng)的結構示意 圖2是本發(fā)明實施例所述電動車用直流無刷電機正弦波控制系統(tǒng)的電流短路保護部分示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示，本發(fā)明所述的電動車用直流無刷電機正弦波控制系統(tǒng)，包括電壓采樣單元1、調速信號單元2、剎車斷電機構3、電流短路保護部分5及微控制單元6，所述電壓采樣單元1的輸入端連接微控制單元6，所述調速信號單元2、剎車斷電機構3及外接器 件4并聯(lián)連接再與電流短路保護部分5串接，所述電流短路保護部分5與微控制單元6連 接，所述微控制單元6的輸出端連接多路脈沖調制單元8并且可設置為六路脈沖制式，該六 路脈沖制式通過多路驅動電路9連接多路場效晶體管10。工作時，控制電源經(jīng)過調制，從 48V轉換成15V和5V電源，15V提供驅動電路電源，5V為微控制單元6、驅動電路及各控制 部分供電，從15V穩(wěn)壓到5V，采用78L05穩(wěn)壓管， 一致性高，精度控制在3%以內，保證各電 路供電穩(wěn)定；采用1%精度的阻容器件，組成采樣電路，對電壓實時進行欠壓保護；為車輛 轉把提供4. 3V電壓，轉把內部為一個霍爾元件，隨著轉動角度變化，通過磁鋼感應出電壓， 由0. 8V到3. 6V可調，系統(tǒng)設定1. 3V為開啟電壓，達到3. 2V后P麗全開，使電機全速運轉； 而電壓超過3. 8V后微控制單元6停止輸出，假如轉把地線脫落，轉把輸出就會超過3. 8V， 此時不管是上電還是運行狀態(tài)，系統(tǒng)均不工作，起到飛車保護作用；外接器件4包括防盜報 警、1+1助力、三速度、巡航等；直流無刷電機在定子上相隔60°或者120°安裝了三個霍爾 元件，電機轉動時，三個霍爾感應出相應的電位，傳送給微控制單元6再根據(jù)接收的時序和 頻率，判斷電機的相位角，控制電機正常運行；微控制單元6根據(jù)采樣到的電流信號和霍爾 信號，其高速、高分辨和具有同步觸發(fā)功能的ADC快速和精確地轉換復雜的模擬環(huán)境變量， 產生本系統(tǒng)使用的空間矢量SVP麗，把a、 b、 c三相電流經(jīng)過CLARKE變換和反變換，PARK變 換和反變換，可把定子電流可以分為兩部分，即力矩電流iq和勵磁電流id，在此矢量控制 中使id = 0來保證用最小的電流幅值得到最大的輸出轉矩；六路驅動電路輸出，經(jīng)過六路 獨立放大電路，獲得足夠的驅動電流。此外，采用NEC單片機，具有很強DSP性能和先進的 中斷處理，各種高效、靈活的外設和高性能片上Flash,其靈活的智能脈沖調制單元陣列提 供直流無刷電機脈沖調制單元控制，而高速、高分辨和具有同步觸發(fā)功能的ADC能快速和 精確地轉換復雜的模擬環(huán)境變量，它能產生本系統(tǒng)使用的空間矢量SVP麗。
如圖2所示，本發(fā)明所述的電動車用直流無刷電機正弦波控制系統(tǒng)，電流經(jīng)過采 樣電阻，從CSEN取樣，經(jīng)過LM358放大，信號輸入脈沖調制單元，設定限流，此限流值不讓電 池超出范圍大電流放電以可保護電池，另一方面保護本系統(tǒng)功率管，不過分發(fā)熱；CSEN采 樣電壓，另一路經(jīng)過R41，輸入脈沖調制單元，當電機相線短路或者功率管損壞，采樣電壓升 高到一定值，脈沖調制單元切斷輸出，保護功率管或不讓故障擴大化。
權利要求
一種電動車用直流無刷電機正弦波控制系統(tǒng)，包括電壓采樣單元、調速信號單元、剎車斷電機構、電流短路保護部分及微控制單元，其特征在于所述電壓采樣單元的輸入端連接微控制單元，所述調速信號單元、剎車斷電機構及外接器件并聯(lián)連接再與電流短路保護部分串接，所述電流短路保護部分與微控制單元連接，所述微控制單元的輸出端連接多路脈沖調制單元，六路脈沖制式通過多路驅動電路連接多路場效晶體管。
全文摘要
一種電動車用直流無刷電機正弦波控制系統(tǒng)，包括電壓采樣單元的輸入端連接微控制單元，所述調速信號單元、剎車斷電機構及外接器件并聯(lián)連接再與電流短路保護部分串接，所述電流短路保護部分與微控制單元連接，所述微控制單元的輸出端連接多路脈沖調制單元，六路脈沖制式通過多路驅動電路連接多路場效晶體管。本發(fā)明有益效果為采用正弦波驅動電機，能夠克服方波控制的缺點，使力矩輸出更加穩(wěn)定，效率提高；采用正弦波驅動電機，能夠克服方波控制的缺點，換相時扭矩突變大、減小抖動、降低噪音；可使永磁同步電機的矢量控制有所簡化。
文檔編號H02P6/10GK101764554SQ20101010631
公開日2010年6月30日 申請日期2010年2月5日 優(yōu)先權日2010年2月5日
發(fā)明者顧挺 申請人:無錫協(xié)昌科技有限公司