CN1700587A - 内置数模转换器的免传感器电动车无刷直流电机控制装置 - Google Patents

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Abstract

一种内置数模转换器的免传感器电动车无刷直流电机控制装置，属于单片机技术在直流电机控制领域中的应用。包括带A/D转换器的单片机及取自电动机定子绕组的反电动势的三个转子磁钢位置传感器信号。其特征是通过对电动机定子绕组的反电动势的测量，控制无刷直流电机的换相调速，通过控制运放电路的输出电平，实现起动电流的限制；通过控制内置数/模转换器的输出电压，实现转速的控制。本发明创造免去位置传感器霍尔元件，使电机结构更加合理，同时节省控制成本。本发明创造实现对各类无刷直流电机的控制，并留有多个可供功能扩展的接口，克服了外置A/D转换器、霍尔传感器及专用集成电路控制器成本高、兼容性差、功能无法扩展的缺陷。

Description

内置数模转换器的免传感器电动车无刷直流电机控制装置
技术领域  本发明创造属于单片机技术在直流电机控制领域中的应用。
背景技术  本发明创造申请日前，电动车无刷直流电机的控制采用外置数模转换器、霍尔元件及专用集成电路，但存在成本高兼容性差且功能无法扩展的缺陷。
发明内容  本发明创造的自的是提供一种内置数模转换器的免传感器电动车无刷直流电机控制装置。
本发明创造解决其技术问题所采用的技术方案是：包括带A/D转换器的单片机及取自电动机定子绕组的反电动势的三个转子磁钢位置传感器信号；通过对电动机定子绕组的反电动势的测量，控制无刷直流电机的换相调速，通过控制运放电路的输出电平，实现起动电流的限制；通过控制内置数/模转换器的输出电压，实现转速的控制。三个免霍尔元件的转子磁钢位置传感器信号分别与单片机I/O输入端相连接；单片机I/O输出端分别与反向门电路与运放电路相连接，反向门电路的输出端分别与6只功率的控制端相连接，内置A/D转换器与运算放大器输入端相连接。将三个免霍尔元件的转子磁钢位置传感器信号的状态与6只功率管导通之间的关系以表格形式存放在单片机的EPROM中。单片机通过检测转子磁钢位置传感器信号，通过输出控制字对功率管导通与否进行控制。
本发明创造的有益效果是：本发明创造实现对各类无刷直流电机的控制，并留有多个可供功能扩展的接口，克服了外置A/D转换器、霍尔传感器及专用集成电路控制器成本高、兼容性差、功能无法扩展的缺陷。广泛应用于各类电动车的无刷直流电机的换相、转速及起动电流的控制。
附图说明  附图1为本发明创造的电原理图。
具体实施方式  参阅图1。本发明创造单片机采用美国MICROCHIP公司八位单片机，本实施例采用内置四路A/D转换模块的单片机PIC16C711。输出口包括I/O(1)、I/O(2)、I/O(3)、I/O(4)、I/O(5)、I/O(6)，分别与7406反向门电路的输入端相连接。7406的输出端分别六只MOSFET功率管VF1、VF2、VF3、VF4、VF5、VF6的控制端相连接；输入口包括I/O(7)、I/O(8)、I/O(9)，分别与三个带霍尔元件的转子磁钢位置传感器信号H1、H2、H3相连接。输出口包括I/O(10)与LM324运算放大器的一个输入端相连接。本发明创造通过单片机检测三个带霍尔元件的转子磁钢位置传感器信号，并通过以表格形式存放在单片机的EPROM中的换相表即三个转子磁钢位置传感器信号H1、H2、H3的状态与6只功率管VF1、VF2、VF3、VF4、VF5、VF6导通之间的关系，通过输出口送出的控制字，分别导通VF1、VF2；VF2、VF3；VF3、VF4；VF4、VF5；VF5、VF6；VF6、VF1即实现无刷直流电机的换相。在无刷直流电机正常运行的过程中，通过控制内置数/模转换器的输出电压，即可控制无刷直流电机的电流，进而控制电机的转速。单片机通过来自转子位置传感器信号的周期，计算出电机的转速，并把它同给定转速比较，如高于给定转速，则减少输出数值，降低电机的电流，以达到降低其转连的目的。反之，如果测得的转速低于给定转速，则增加输出数值，进而加大电机的电流，从而提高其转速。

Claims (3)

1、一种内置数模转换器的免传感器电动车无刷直流电机控制装置，包括带A/D转换器的单片机及取自电动机定子绕组的反电动势的三个转子磁钢位置传感器信号；其特征是通过对电动机定子绕组的反电动势的测量，控制无刷直流电机的换相调速，通过控制运放电路的输出电平，实现起动电流的限制；通过控制内置数/模转换器的输出电压，实现转速的控制。
2、根据权利要求1所述的内置数模转换器的免传感器电动车无刷直流电机控制装置，其特征是取自电动机定子绕组的反电动势的三个转子磁钢位置传感器信号分别与单片机I/O输入端相连接；单片机I/O输出端分别与反向门电路与运放电路相连接，反向门电路的输出端分别与6只功率的控制端相连接，内置A/D转换器与运算放大器输入端相连接。
3、根据权利要求1所述的内置数模转换器的免传感器电动车无刷直流电机控制装置，其特征是将取自电动机定子绕组的反电动势的三个转子磁钢位置传感器信号的状态与6只功率管导通之间的关系以表格形式存放在单片机的EPROM中。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107612208A (zh) * 2017-10-24 2018-01-19 上海电动工具研究所（集团）有限公司 车载振动器用永磁无刷直流电机
CN109690933A (zh) * 2016-08-05 2019-04-26 法雷奥离合器公司 用于车辆传动系统的电动致动器

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C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication