专利名称：一种电动车用直流无刷电机正弦波控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及直流无刷电机技术，尤其涉及一种电动车用直流无刷电机正弦波控制系统。
背景技术：
目前采用直流无刷电机的车辆，其控制方式均为方波控制。在电机工作过程中，电机磁场和线圈产生的磁场呈正弦交变变换状态，使用方波驱动正弦变化物理特性的直流无刷电机会造成力矩不稳定的情况；首先，位于偏差的磁场方向进行大电流驱动会造成效率降低；其次，方波驱动是两两彼此导通，会致使一相线圈在无电流状态降低效率，从而增加了电机的振动；最后，方波驱动的力矩方向，随电机转动每60。突变一次，而且某一相电流从无到有，不能够很快的响应，从而造成在换相时扭矩突变小、换相抖动、噪音较大等情况。
发明内容
针对以上缺陷，本发明的目的是提供一种使力矩输出更加稳定、效率提高、响应较快、减小抖动、降低噪音的电动车用直流无刷电机正弦波控制系统，以克服因方波控制问题而带来的诸多不足。 为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现 —种电动车用直流无刷电机正弦波控制系统，包括电压采样单元、调速信号单元、刹车断电机构、电流短路保护部分及微控制单元，所述电压采样单元的输入端连接微控制单元，所述调速信号单元、刹车断电机构及外接器件并联连接再与电流短路保护部分串接，所述电流短路保护部分与微控制单元连接，所述微控制单元的输出端连接多路脉冲调制单元，六路脉冲制式通过多路驱动电路连接多路场效晶体管。 本发明所述的电动车用直流无刷电机正弦波控制系统的有益效果为采用正弦波驱动电机，能够克服方波控制的缺点，使力矩输出更加稳定，效率提高；采用正弦波驱动电机，能够克服方波控制的缺点，使力矩输出更加稳定，效率提高、响应较快、换相时扭矩突变大、减小抖动、降低噪音；可使永磁同步电机的矢量控制有所简化。
下面根据实施例和附图对本发明作进一步详细说明。 图1是本发明实施例所述电动车用直流无刷电机正弦波控制系统的结构示意 图2是本发明实施例所述电动车用直流无刷电机正弦波控制系统的电流短路保护部分示意图。
具体实施例方式
如图1所示，本发明所述的电动车用直流无刷电机正弦波控制系统，包括电压采样单元1、调速信号单元2、刹车断电机构3、电流短路保护部分5及微控制单元6，所述电压采样单元1的输入端连接微控制单元6，所述调速信号单元2、刹车断电机构3及外接器 件4并联连接再与电流短路保护部分5串接，所述电流短路保护部分5与微控制单元6连 接，所述微控制单元6的输出端连接多路脉冲调制单元8并且可设置为六路脉冲制式，该六 路脉冲制式通过多路驱动电路9连接多路场效晶体管10。工作时，控制电源经过调制，从 48V转换成15V和5V电源，15V提供驱动电路电源，5V为微控制单元6、驱动电路及各控制 部分供电，从15V稳压到5V，采用78L05稳压管， 一致性高，精度控制在3%以内，保证各电 路供电稳定；采用1%精度的阻容器件，组成采样电路，对电压实时进行欠压保护；为车辆 转把提供4. 3V电压，转把内部为一个霍尔元件，随着转动角度变化，通过磁钢感应出电压， 由0. 8V到3. 6V可调，系统设定1. 3V为开启电压，达到3. 2V后P丽全开，使电机全速运转； 而电压超过3. 8V后微控制单元6停止输出，假如转把地线脱落，转把输出就会超过3. 8V， 此时不管是上电还是运行状态，系统均不工作，起到飞车保护作用；外接器件4包括防盗报 警、1+1助力、三速度、巡航等；直流无刷电机在定子上相隔60°或者120°安装了三个霍尔 元件，电机转动时，三个霍尔感应出相应的电位，传送给微控制单元6再根据接收的时序和 频率，判断电机的相位角，控制电机正常运行；微控制单元6根据采样到的电流信号和霍尔 信号，其高速、高分辨和具有同步触发功能的ADC快速和精确地转换复杂的模拟环境变量， 产生本系统使用的空间矢量SVP丽，把a、 b、 c三相电流经过CLARKE变换和反变换，PARK变 换和反变换，可把定子电流可以分为两部分，即力矩电流iq和励磁电流id，在此矢量控制 中使id = 0来保证用最小的电流幅值得到最大的输出转矩；六路驱动电路输出，经过六路 独立放大电路，获得足够的驱动电流。此外，采用NEC单片机，具有很强DSP性能和先进的 中断处理，各种高效、灵活的外设和高性能片上Flash,其灵活的智能脉冲调制单元阵列提 供直流无刷电机脉冲调制单元控制，而高速、高分辨和具有同步触发功能的ADC能快速和 精确地转换复杂的模拟环境变量，它能产生本系统使用的空间矢量SVP丽。
如图2所示，本发明所述的电动车用直流无刷电机正弦波控制系统，电流经过采 样电阻，从CSEN取样，经过LM358放大，信号输入脉冲调制单元，设定限流，此限流值不让电 池超出范围大电流放电以可保护电池，另一方面保护本系统功率管，不过分发热；CSEN采 样电压，另一路经过R41，输入脉冲调制单元，当电机相线短路或者功率管损坏，采样电压升 高到一定值，脉冲调制单元切断输出，保护功率管或不让故障扩大化。
权利要求
一种电动车用直流无刷电机正弦波控制系统，包括电压采样单元、调速信号单元、刹车断电机构、电流短路保护部分及微控制单元，其特征在于所述电压采样单元的输入端连接微控制单元，所述调速信号单元、刹车断电机构及外接器件并联连接再与电流短路保护部分串接，所述电流短路保护部分与微控制单元连接，所述微控制单元的输出端连接多路脉冲调制单元，六路脉冲制式通过多路驱动电路连接多路场效晶体管。
全文摘要
一种电动车用直流无刷电机正弦波控制系统，包括电压采样单元的输入端连接微控制单元，所述调速信号单元、刹车断电机构及外接器件并联连接再与电流短路保护部分串接，所述电流短路保护部分与微控制单元连接，所述微控制单元的输出端连接多路脉冲调制单元，六路脉冲制式通过多路驱动电路连接多路场效晶体管。本发明有益效果为采用正弦波驱动电机，能够克服方波控制的缺点，使力矩输出更加稳定，效率提高；采用正弦波驱动电机，能够克服方波控制的缺点，换相时扭矩突变大、减小抖动、降低噪音；可使永磁同步电机的矢量控制有所简化。
文档编号H02P6/10GK101764554SQ20101010631
公开日2010年6月30日 申请日期2010年2月5日 优先权日2010年2月5日
发明者顾挺 申请人:无锡协昌科技有限公司