CN202818205U - 串励有刷直流电机控制器 - Google Patents
串励有刷直流电机控制器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN202818205U CN202818205U CN201220377346XU CN201220377346U CN202818205U CN 202818205 U CN202818205 U CN 202818205U CN 201220377346X U CN201220377346X U CN 201220377346XU CN 201220377346 U CN201220377346 U CN 201220377346U CN 202818205 U CN202818205 U CN 202818205U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- controller
- series
- current
- motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Abstract
一种串励有刷直流电机控制器,该控制器包括控制板和功率板,其中控制板包括电源模块、MCU模块、加速器输入模块、信号采集模块、PWM驱动模块和故障输出模块;功率板包括功率开关元件MOSFET、续流二极管、功率电容、放电电阻及温敏电阻,上述各模块及元器件电连接,功率板有四个大电流接线端子,分别用于与电机电枢线圈、电池、电机励磁线圈前的接触器相连。本实用新型具有无级变速和反向制动控制特性;对电机具有电流、电压、温度保护控制功能,防止飞车,有效保护操作人员的安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及四线串励有刷直流电机控制器,属于汽车电子技术领域。
背景技术
串励直流电机是中小型电动车辆重要的组成部分,它的作用是接收蓄电池组的电能,并转化为机械能,为整车行走提供动力,串励直流电机具有调速性能好,启动转矩大的特点。并且相比于内燃机动力系统,电机动力系统电动车辆具有噪音小,无污染,能量利用率高等显著特点,对于环境要求较高的应用场合如高尔夫球场,旅游观光,车站巡查等,使用电机动力系统的电动车辆优势明显。
电动车辆整车的动力电源通常为48V的铅蓄电池组,因此串励直流电动机是工作在低电压、大电流的环境中,串励直流电机运行好坏直接由串励直流电机控制器来决定,需要控制器能安全可靠的控制串励直流电机的运行,以提高驾驶的舒适性,保护驾驶员的安全。因此,对串励直流电机控制器的稳定性、可靠性具有较高的要求。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对上述需求为中小型电动车辆提供一种高效和安装方便的串励直流电机控制器。用于对电动叉车、电动高尔夫球车和电动游览车的电机转矩和速度进行控制,并同时对车辆电机动力系统进行温度、电流和电压的实时保护。该控制器适用于四线串励直流电动机。
为达到上述目的本实用新型采取的方案是:
所述串励有刷直流电机控制器,包括控制板和功率板,其中控制板包括电源模块、MCU模块(微控制单元)、加速器输入模块、信号采集模块、PWM驱动模块和故障输出模块;功率板包括功率开关元件MOSFET、续流二极管、功率电容、放电电阻及温敏电阻,上述各模块及元器件电连接,功率板设有四个大电流接线端子,分别用于与电机电枢线圈、电池、电机励磁线圈前的接触器相连。
所述MCU模块采用PIC16F886,含有电压保护、温度保护、PWM计算、故障检测、看门狗程序;功率开关元件MOSFET采用IRF2807,温敏电阻采用MF5A-2-395-403。
采用上述方案的本实用新型串励直流电机控制器的优点是:
1)具有无级变速和反向制动控制特性;
2)可静音高频操作。控制电路采用脉冲宽度调制电路,使控制频率达到15kHz;
3)控制器过温时电机电流线性减小,内部温敏电阻检测控制器温度,当控制器温度超过80℃时,输出电流限制线性减小,超过120℃时,输出回路断开,提高了电机安全性能。控制器冷下来后,电流限制和各种功能自动恢复;
4)控制器低温时电机电流减半。内部温敏电阻检测控制器温度,当控制器温度低于-25℃时,输出电流限制减半,低于-40℃时,输出回路断开,提高了电机安全性能。控制器温度升高以后,电流限制和各种功能自动恢复。
5)具有过压和欠压保护功能。控制器额定电压为48V,当电池电压超过60V时,控制器切断输出;当电池电压低于40V时,控制器输出电流限制线性减小;当电池电压低于32V时,控制器切断输出,以保护电池。
6)具有过流保护功能,控制器设计了输出电流限制,防止输出电流过大,保护控制器和电机。
7)具有操作顺序错误保护功能,使操作性能更安全(适用于加速器为电位器式、霍尔踏板式)。控制器上电时,如加速器不回位(加速器输出超过20%),则控制器停止工作。指示灯报故障提示操作人员,防止飞车,保护操作人员的安全。
附图说明
图1是本实用新型所述串励有刷直流电机控制器与电机连接的结构框图。
图2是本实用新型串励有刷直流电机控制器处理程序流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型串励直流电机控制器作进一步说明。
如图1所示,所述串励有刷直流电机控制器,包括控制板和功率板,其中控制板包括电源模块、MCU模块、加速器输入模块、信号采集模块、PWM驱动模块和故障输出模块;功率板包括功率开关元件MOSFET、续流二极管、功率电容、放电电阻及温敏电阻,上述各模块及元器件电连接,功率板有四个大电流接线端子,分别用于与电机电枢线圈、电池、电机励磁线圈前的接触器相连;功率板有四个大电流接线端B+、A2、B-、M-,其中B+和A2分别接到四线串励直流电机的A1和A2端,B+同时接到电池的正极,B-接到电池的负极。接触器为单刀双掷,用于控制电机正反转,接触器由外部开关所控制。电机正转时,电流方向为B+→A1→A2→F1→F2→M-→B-;当电机反转时,电流方向为B+→A1→A2→F2→F1→M-→B-。
所述MCU模块采用PIC16F886,含有电压保护、温度保护、PWM计算、故障检测、看门狗程序;功率开关元件MOSFET采用IRF2807,温敏电阻采用MF5A-2-395-403。
图2为本实用新型串励直流电机控制器的程序框图,如图所示,该控制器程序完成初始化后,进入4ms的中断程序,采集输入信号,判断电压是否正常,若正常再判断温度是否正常,若正常再判断加速器信号是否正常,若正常则计算PWM,输出驱动信号,电机运转。若检测到电压、温度或电流等超过正常范围,则进入保护程序。
本控制器具有三类保护功能,分别是:电流保护和电压保护、温度保护。以下为各保护功能实现过程。
电流保护:电流限流值设为500A,主要是在电机堵转或者电路短路时能够迅速判断并做出动作,关断控制信号输出,保护控制器元器件和电机。具体实施方案为:采样A2和M-之间的电压差,经滤波后输入MCU判断得电流大小;程序设定了能容忍的电流值最大持续时间,若超过此设定的时间,则控制器禁止输出,保护控制器元器件和电机。
电压保护:电池电压经过电阻分压以后由控制器采集,控制器判断是否过压或欠压。控制器额定电压为48V,当电池电压超过60V时,控制器切断输出,同时产生故障信号给到故障输出模块,产生高压故障后,检测到电池电压小于58V,清除故障,控制器恢复输出;当电池电压低于40V时,控制器输出电流限制线性减小,控制器产生低压降额故障;当电池电压低于32V时,控制器切断输出,以保护电池,同时控制器产生低压故障。控制器检测到电池电压时高于41V,清除故障信号。
温度保护:使用MF5A-2-395-403作为温敏电阻,控制器在过温或低温时关断PWM输出,防止元器件受到损害。具体过程为:温敏电阻固定在控制器的铝基板上,控制器采集到温度信号后,与预先写好的温度数组比较,得出实际的温度值。程序设定的控制器正常工作温度范围为-25℃到80℃,控制器温度不在正常范围之内时,控制器产生故障信号。当控制器的温度超过80℃时,控制器输出电流限制线性减小,同时控制器产生温度降额故障,当控制器温度低于78℃后,清除故障,控制器正常输出;当控制器温度低于-25℃时,控制器输出电流限制减半,同时控制器产生温度降额故障,当控制器温度高于-23℃后,清除故障,控制器正常输出;当控制器温度低于-40℃(或高于120℃),控制器切断输出,以保护控制器和电池,同时控制器产生超温故障,当控制器温度高于-38℃(或低于117℃)后,清除故障,控制器正常输出。
Claims (1)
1.一种串励有刷直流电机控制器,其特征在于:该控制器包括控制板和功率板,其中控制板包括电源模块、MCU模块、加速器输入模块、信号采集模块、PWM驱动模块和故障输出模块;功率板包括功率开关元件MOSFET、续流二极管、功率电容、放电电阻及温敏电阻,上述各模块及元器件电连接,功率板有四个大电流接线端子,分别用于与电机电枢线圈、电池、电机励磁线圈前的接触器相连。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201220377346XU CN202818205U (zh) | 2012-08-01 | 2012-08-01 | 串励有刷直流电机控制器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201220377346XU CN202818205U (zh) | 2012-08-01 | 2012-08-01 | 串励有刷直流电机控制器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN202818205U true CN202818205U (zh) | 2013-03-20 |
Family
ID=47877011
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201220377346XU Expired - Fee Related CN202818205U (zh) | 2012-08-01 | 2012-08-01 | 串励有刷直流电机控制器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN202818205U (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102751927A (zh) * | 2012-08-01 | 2012-10-24 | 遵义天义利威机电有限责任公司 | 串励有刷直流电机控制器 |
CN104518717A (zh) * | 2015-01-06 | 2015-04-15 | 沈阳辽通电气有限公司 | 一种串励电机直流调速器 |
CN104617834A (zh) * | 2015-01-04 | 2015-05-13 | 北京航天发射技术研究所 | 一种单片机控制的直流电机控制器及其控制方法 |
CN105471224A (zh) * | 2015-09-15 | 2016-04-06 | 苏州格远电气有限公司 | 变频器控制板低压供电电路及功率板低压开关电源 |
-
2012
- 2012-08-01 CN CN201220377346XU patent/CN202818205U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102751927A (zh) * | 2012-08-01 | 2012-10-24 | 遵义天义利威机电有限责任公司 | 串励有刷直流电机控制器 |
CN104617834A (zh) * | 2015-01-04 | 2015-05-13 | 北京航天发射技术研究所 | 一种单片机控制的直流电机控制器及其控制方法 |
CN104617834B (zh) * | 2015-01-04 | 2018-04-17 | 北京航天发射技术研究所 | 一种单片机控制的直流电机控制器及其控制方法 |
CN104518717A (zh) * | 2015-01-06 | 2015-04-15 | 沈阳辽通电气有限公司 | 一种串励电机直流调速器 |
CN104518717B (zh) * | 2015-01-06 | 2018-01-16 | 沈阳辽通电气有限公司 | 一种串励电机直流调速器 |
CN105471224A (zh) * | 2015-09-15 | 2016-04-06 | 苏州格远电气有限公司 | 变频器控制板低压供电电路及功率板低压开关电源 |
CN105471224B (zh) * | 2015-09-15 | 2018-01-09 | 苏州格远电气有限公司 | 变频器控制板及功率板低压供电系统 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN204567345U (zh) | 一种电动汽车复合电源控制系统 | |
CN103053265B (zh) | 一种双包锂电割草机 | |
CN202818205U (zh) | 串励有刷直流电机控制器 | |
CN103434415A (zh) | 机动车驱动系统 | |
CN103303159B (zh) | 电动汽车控制器及其双驱动控制方法 | |
JP2020516210A (ja) | 電気駆動装置、チョッパ、直流モーターおよび電気機器 | |
CN205220403U (zh) | 自卸车电传动系统 | |
CN107344501A (zh) | 电子式电涡流缓速器驱动控制器及其控制方法 | |
CN105291863A (zh) | 一种自卸车电传动系统 | |
CN103532449A (zh) | 级联式多电平变换器的永磁同步电机驱动控制系统及其控制方法 | |
CN106849806B (zh) | 一种电动车控制器及控制方法 | |
CN102751927A (zh) | 串励有刷直流电机控制器 | |
CN109050443B (zh) | 纯电动汽车用汽车级整车控制器 | |
CN201590760U (zh) | 一种dc/dc电源转换器 | |
CN104555764A (zh) | 回转制动系统和塔吊控制系统 | |
CN203766542U (zh) | 一种电动车电路及电动车 | |
CN101630875B (zh) | 电动车多功能电机 | |
CN103378773A (zh) | 直流永磁无刷电动机控制器 | |
US8890356B2 (en) | Power conversion installment kit for plug-in hybrid electric vehicle | |
CN209650045U (zh) | 一种电涡流缓速器的智能控制器 | |
CN204794730U (zh) | Ac转dc的无刷散热风扇驱动电路 | |
CN207059790U (zh) | 电子式电涡流缓速器驱动控制器 | |
CN1191670C (zh) | 一种电动车直流电机控制系统 | |
CN220544866U (zh) | 泄放系统及车辆 | |
CN204290798U (zh) | 一种适配功率电机专用控制系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130320 Termination date: 20150801 |
|
EXPY | Termination of patent right or utility model |