免霍尔传感器的电动车直流无刷电动机的换向调速装置的制作方法

文档序号:7333382阅读:347来源:国知局
专利名称:免霍尔传感器的电动车直流无刷电动机的换向调速装置的制作方法
技术领域
本发明创造属于单片机智能控制技术领域,特别涉及对电动车直流无刷电动机的换向与调速技术。
背景技术
本发明创造申请日前,电动车直流无刷电动机的电子换向装置采用霍尔元件作为位置传感器。位置传感器在直流无刷电动机中起着测定转子磁极位置的作用,为逻辑开关电路提供正确的换向信息,即将转子磁钢磁极的位置信号转换成电信号,然后去控制定子绕组换向。目前国内外普遍采用霍尔元件作为电动车直流无刷电动机的位置传感器,但存在着直流电动机的结构复杂及霍尔元件本身的成本问题。

发明内容
本发明创造就是要克服已有技术的缺陷,利用单片机智能控制技术,检测电动机定子绕组的反电动势作为转子磁钢的位置信号,并转换成电信号,然后去控制定子绕组的换向,达到与霍尔元件利用电流的磁效应,测定转子磁极位置的同样作用,从而免去霍尔元件。即提供一种免霍尔传感器的电动车直流无刷电动机的换向调速装置。
本发明创造解决其技术问题所采用的技术方案是在单片机的三个独立控制口中P1口连接反向门进而控制直流无刷电动机的换向,P2口连接并检测电动机定子绕组的反电动势信号,P0口连接数/模转换器并与运算放大器相连接进而控制功率管的导通与截止。P2口连接并检测电动机定子绕组的反电动势信号作为转子磁钢的位置信号取代位置传感器霍尔元件。即本发明创造利用电动机定子绕组的反电动势作为转子磁钢的位置信号,单片机P2口检出该信号后,经数字电路处理,并送给逻辑开关电路去控制直流无刷电动机的换向。
本发明创造由于省去了位置传感器,使得无刷电动机的结构更加合理,而且免去了霍尔无件,降低了电动机的控制成本。


图1为本发明创造的电路原理图。图中PIC16C57为单片机,P1口为输出口,P2口为输入口,P0口为输出口,H1、H2、H3为转子磁钢位置传感器信号,LM324为运放,VF1、VF2、VF3、VF4、VF5、VF6为六只MOSFET功率管,R13为限流电阻。
具体实施方式
参阅图1本发明创造的电原理图。单片机为PIC16C54。P1口为输出口,连接7406反向门电路,用于控制直流无刷电动机的换向;P2口为输入口,用于测量来自电动机定子绕组的反电动势H1、H2、H3也即转子磁钢位置传感器信号。P0口作为输出口,外接一个数/模转换器,并与LM324输入端相连,LM324为运放。LM324的输出电平的信号控制主回路的VF4、VF6和VF2的导通与截止,起到限流作用。通过数/模转换器的输出电压,控制直流电动机的电流,进而控制电动机的转速。图中VF1、VF2、VF3、VF4、VF5、VF6为六只MOSFET功率管,起开关作用,R13为限流电阻。
工作原理简介纵上所述,本发明创造利用电动机定子绕组的反电动势作为转子磁钢的位置信号,单片机P2口检出该信号后,经数字电路处理,并送给逻辑开关电路去控制直流无刷电动机的换向。在本发明创造的实施例电原理图中,PIC16C57单片机根据来自P2口的位置传感器即定子绕组的反电动势H1、H2、H3的状态,通过P1口送出相应的控制字,分别导通VF1、VF2;VF2、VF3;VF3、VF4;VF4、VF5;VF5、VF6;VF6、VF1功率管,即可控制直流无刷电动机的换向。在直流无刷电动机正常运行的过程中,通过控制数/模转换器的输出电压,即可控制直流无刷电动机的电流,进而控制电动机的转速。单片机PIC16C57通过检测电动机定子绕组的反电动势作为转子磁钢的位置信号的周期,计算出电动机的转速,并与给定的转速比较,采取减少或增加P2的输出,进而降低或加大电动机的电流,从而降低或提高转速。上述控制方法通过存贮在单片机的软件实现。
权利要求1.一种免霍尔传感器的电动车直流无刷电动机的换向调速装置,其主要特征是单片机的三个独立控制口中,P1口连接反向门进而控制直流无刷电动机的换向,P2口连接并检测电动机定子绕组的反电动势信号,P0口连接数/摸转换器,并与运算放大器相连接进而控制功率管的导通与截止。
2.根据权利要求1所述的免霍尔传感器的电动车直流无刷电动机的换向调速装置,其特征是单片机P2口连接并检测电动机定子绕组的反电动势信号作为转子磁钢的位置信号。
专利摘要本实用新型创造公开了一种免霍尔传感器的电动车直流无刷电动机的换向调速装置,由单片机的三个独立控制口分别连接反向门进而控制直流无刷电动机的换向,连接并检测电动机定子绕组的反电动势信号及连接数/模转换器,并与运算放大器相连接进而控制功率管的导通与截止。本实用新型创造属于单片机智能控制技术领域。其主要特征是单片机检测电动机定子绕组的反电动势作为转子磁钢的位置信号,进而控制逻辑开关电路控制直流无刷电动机的换向与调速。由于本实用新型创造免去了直流无刷电动机位置传感器霍尔元件,不仅节省成本也使直流无刷电动机的结构更加合理。本实用新型创造广泛应用于电动车直流无刷电动机的换向及调速系统。
文档编号H02K29/00GK2687942SQ0327216
公开日2005年3月23日 申请日期2003年6月16日 优先权日2003年6月16日
发明者谭启仁 申请人:谭启仁
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