專利名稱：免霍爾傳感器的電動(dòng)車(chē)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的換向調(diào)速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明創(chuàng)造屬于單片機(jī)智能控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及對(duì)電動(dòng)車(chē)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的換向與調(diào)速技術(shù)。
背景技術(shù)：
本發(fā)明創(chuàng)造申請(qǐng)日前，電動(dòng)車(chē)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的電子換向裝置采用霍爾元件作為位置傳感器。位置傳感器在直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)中起著測(cè)定轉(zhuǎn)子磁極位置的作用，為邏輯開(kāi)關(guān)電路提供正確的換向信息，即將轉(zhuǎn)子磁鋼磁極的位置信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，然后去控制定子繞組換向。目前國(guó)內(nèi)外普遍采用霍爾元件作為電動(dòng)車(chē)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的位置傳感器，但存在著直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜及霍爾元件本身的成本問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明創(chuàng)造就是要克服已有技術(shù)的缺陷，利用單片機(jī)智能控制技術(shù)，檢測(cè)電動(dòng)機(jī)定子繞組的反電動(dòng)勢(shì)作為轉(zhuǎn)子磁鋼的位置信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，然后去控制定子繞組的換向，達(dá)到與霍爾元件利用電流的磁效應(yīng)，測(cè)定轉(zhuǎn)子磁極位置的同樣作用，從而免去霍爾元件。即提供一種免霍爾傳感器的電動(dòng)車(chē)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的換向調(diào)速裝置。
本發(fā)明創(chuàng)造解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是在單片機(jī)的三個(gè)獨(dú)立控制口中P1口連接反向門(mén)進(jìn)而控制直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的換向，P2口連接并檢測(cè)電動(dòng)機(jī)定子繞組的反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)，P0口連接數(shù)/模轉(zhuǎn)換器并與運(yùn)算放大器相連接進(jìn)而控制功率管的導(dǎo)通與截止。P2口連接并檢測(cè)電動(dòng)機(jī)定子繞組的反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)作為轉(zhuǎn)子磁鋼的位置信號(hào)取代位置傳感器霍爾元件。即本發(fā)明創(chuàng)造利用電動(dòng)機(jī)定子繞組的反電動(dòng)勢(shì)作為轉(zhuǎn)子磁鋼的位置信號(hào)，單片機(jī)P2口檢出該信號(hào)后，經(jīng)數(shù)字電路處理，并送給邏輯開(kāi)關(guān)電路去控制直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的換向。
本發(fā)明創(chuàng)造由于省去了位置傳感器，使得無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)更加合理，而且免去了霍爾無(wú)件，降低了電動(dòng)機(jī)的控制成本。


圖1為本發(fā)明創(chuàng)造的電路原理圖。圖中PIC16C57為單片機(jī)，P1口為輸出口，P2口為輸入口，P0口為輸出口，H1、H2、H3為轉(zhuǎn)子磁鋼位置傳感器信號(hào)，LM324為運(yùn)放，VF1、VF2、VF3、VF4、VF5、VF6為六只MOSFET功率管，R13為限流電阻。
具體實(shí)施方式
參閱圖1本發(fā)明創(chuàng)造的電原理圖。單片機(jī)為PIC16C54。P1口為輸出口，連接7406反向門(mén)電路，用于控制直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的換向；P2口為輸入口，用于測(cè)量來(lái)自電動(dòng)機(jī)定子繞組的反電動(dòng)勢(shì)H1、H2、H3也即轉(zhuǎn)子磁鋼位置傳感器信號(hào)。P0口作為輸出口，外接一個(gè)數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，并與LM324輸入端相連，LM324為運(yùn)放。LM324的輸出電平的信號(hào)控制主回路的VF4、VF6和VF2的導(dǎo)通與截止，起到限流作用。通過(guò)數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的輸出電壓，控制直流電動(dòng)機(jī)的電流，進(jìn)而控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。圖中VF1、VF2、VF3、VF4、VF5、VF6為六只MOSFET功率管，起開(kāi)關(guān)作用，R13為限流電阻。
工作原理簡(jiǎn)介縱上所述，本發(fā)明創(chuàng)造利用電動(dòng)機(jī)定子繞組的反電動(dòng)勢(shì)作為轉(zhuǎn)子磁鋼的位置信號(hào)，單片機(jī)P2口檢出該信號(hào)后，經(jīng)數(shù)字電路處理，并送給邏輯開(kāi)關(guān)電路去控制直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的換向。在本發(fā)明創(chuàng)造的實(shí)施例電原理圖中，PIC16C57單片機(jī)根據(jù)來(lái)自P2口的位置傳感器即定子繞組的反電動(dòng)勢(shì)H1、H2、H3的狀態(tài)，通過(guò)P1口送出相應(yīng)的控制字，分別導(dǎo)通VF1、VF2；VF2、VF3；VF3、VF4；VF4、VF5；VF5、VF6；VF6、VF1功率管，即可控制直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的換向。在直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行的過(guò)程中，通過(guò)控制數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的輸出電壓，即可控制直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的電流，進(jìn)而控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。單片機(jī)PIC16C57通過(guò)檢測(cè)電動(dòng)機(jī)定子繞組的反電動(dòng)勢(shì)作為轉(zhuǎn)子磁鋼的位置信號(hào)的周期，計(jì)算出電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，并與給定的轉(zhuǎn)速比較，采取減少或增加P2的輸出，進(jìn)而降低或加大電動(dòng)機(jī)的電流，從而降低或提高轉(zhuǎn)速。上述控制方法通過(guò)存貯在單片機(jī)的軟件實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求1.一種免霍爾傳感器的電動(dòng)車(chē)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的換向調(diào)速裝置，其主要特征是單片機(jī)的三個(gè)獨(dú)立控制口中，P1口連接反向門(mén)進(jìn)而控制直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的換向，P2口連接并檢測(cè)電動(dòng)機(jī)定子繞組的反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)，P0口連接數(shù)/摸轉(zhuǎn)換器，并與運(yùn)算放大器相連接進(jìn)而控制功率管的導(dǎo)通與截止。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的免霍爾傳感器的電動(dòng)車(chē)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的換向調(diào)速裝置，其特征是單片機(jī)P2口連接并檢測(cè)電動(dòng)機(jī)定子繞組的反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)作為轉(zhuǎn)子磁鋼的位置信號(hào)。
專利摘要本實(shí)用新型創(chuàng)造公開(kāi)了一種免霍爾傳感器的電動(dòng)車(chē)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的換向調(diào)速裝置，由單片機(jī)的三個(gè)獨(dú)立控制口分別連接反向門(mén)進(jìn)而控制直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的換向，連接并檢測(cè)電動(dòng)機(jī)定子繞組的反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)及連接數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，并與運(yùn)算放大器相連接進(jìn)而控制功率管的導(dǎo)通與截止。本實(shí)用新型創(chuàng)造屬于單片機(jī)智能控制技術(shù)領(lǐng)域。其主要特征是單片機(jī)檢測(cè)電動(dòng)機(jī)定子繞組的反電動(dòng)勢(shì)作為轉(zhuǎn)子磁鋼的位置信號(hào)，進(jìn)而控制邏輯開(kāi)關(guān)電路控制直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的換向與調(diào)速。由于本實(shí)用新型創(chuàng)造免去了直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)位置傳感器霍爾元件，不僅節(jié)省成本也使直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)更加合理。本實(shí)用新型創(chuàng)造廣泛應(yīng)用于電動(dòng)車(chē)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的換向及調(diào)速系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H02K29/00GK2687942SQ0327216
公開(kāi)日2005年3月23日 申請(qǐng)日期2003年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月16日
發(fā)明者譚啟仁 申請(qǐng)人:譚啟仁