电动自行车用无刷直流电动机驱动控制系统原理——顾鸿祥电动自行车发展很快．已在不少城市推广。其中作为驱动动力的无刷直流电动机( 通常为轮教式) 是电动白行车的核心部件。它一般采用三相对称绕组形式，转子由高性能多极钕铁硼永磁磁钢组成。位置传感器的定子( 如霍尔元件) 和电子换向开关电路相当于有刷直流电动机的换向器。经位置传感器检测出电动机转子位置的信号后．通过功率驱动使电动机的定子各相绕组依次导通而形成旋转磁场，从而驱动转子旋转，并保持在某一磁极下导体的电流方向不变。无刷直流电动机驱动控制系统框图及电动机控制器原理图分别见图1、...

　　电动自行车用无刷直流电动机驱动控制系统原理顾鸿祥电动自行车发展很快．已在不少城市推广。其中作为驱动动力的无刷直流电动机( 通常为轮教式) 是电动白行车的核心部件。它一般采用三相对称绕组形式，转子由高性能多极钕铁硼永磁磁钢组成。位置传感器的定子( 如霍尔元件) 和电子换向开关电路相当于有刷直流电动机的换向器。经位置传感器检测出电动机转子位置的信号后．通过功率驱动使电动机的定子各相绕组依次导通而形成旋转磁场，从而驱动转子旋转，并保持在某一磁极下导体的电流方向不变。无刷直流电动机驱动控制系统框图及电动机控制器原理图分别见图1、图2，接线．位置传感嚣当前电动自行车使用的位置传感器有三种：采用发光二极管和光敏器件的光电变换方式、采用变压器原理的电磁感应变换方式、采用霍尔元件的磁电变换方式。第三种工作稳定、性能可靠( 温度范围可达一55～100气) 、体积小、安装方便，使用最为广泛。随着数字技术的发展．出现了无位置传感器．即采用定子绕组的反电势检出转子磁体的位置信号，经数字电路或单片机处圈2t- 摹) 2004年第5期 万方数据 毋w．．，1．，．Pw一，舛抗com 1● __Ii虽E虿嚣l_-刹车把电子高电位( 左稠速手柄霍尔型：卜48V( 霍尔型：48一l V)刹车把电子低电位( 左)刹车把机械常歼( 左刹车把机械常闭( 左理，达到驱动运行的目的。它可适应恶劣环境( 如高低温、浸淋水、灰尘、振动冲击等) ．省略了霍尔元件，使结构紧凑、成本降低．只是起动时间较长；但随着智能化Ic芯片的推广使用，将得到广泛应用。2．电动机控制器其型号为w zK一36．目前主要采用M c33033芯片( 由M c33034和M c33035演变而来，保留关键部分控制和保护功能并取消了一些不重要的功能) ．其内部结构原理见图2虚线框内。为使有关人员了解各组成部分的作用．现介绍如下。( 1) 转子位置解码器辅人端为脚4、5、6。解码器是使上下驱动输出以适当的顺序工作。脚18有600／120。的选择，用来选择最常用的传感器电相角关系，即60。、120。、2400或360。。脚3为正／反转输入，用以改变电动机的《量_举》2004年第5期圈3转向。( 2) 参考电压源引脚7有6、25V参考电压输出，向振荡器的定时器cT提供充电电流．向误差放大器提供参考并能在低压时向传感器提供20m A的电流。13) 振荡器频率由RT和cT确定，推荐值为2030kH z。14) 误差放大器使用高性能补偿误差放大器的输入、输出来进行闭环调速，其直流电压增益为80dB，有0．6M H z增益带宽的输入共模范围。( 5) 宽调制I PW M ) 比较器下驱动输出为脉宽调制，可以有效控制电动机的转速。( 6) 限流保护输出开关导通时检测电动机定予电流，在过电流时会使开关切断，其时间可持续到振荡器周期性的震荡波形上升段结束时为止。( 7) 欠电压锁定该电路防止在欠电压情况下损坏集成电路和外部功率驱动管。( 8) 过热保护一旦芯片的温度超过最大容许值170℃．参考电源将不工作，整个电路处于关断状态。(9】驱动输出( 脚l 、2、20) 为N PN 型晶体管，吸入电流为50m A，下驱动输出( 脚15、16、17) 适合驱动N 沟道M ( ) sFⅡs或N PN 双极型晶体管，源电流或吸入电流为100m A。3．接线为电动自行车无刷直流轮毂电动机驱动控制接线原理图，可供有关人员在使用及维修时参考。要注意的是，刹车把只能选用其中的一种类型，即只能从电子高电位、电子低电位、机械常开、机械常闭4对中选用一对。目前最常用的是机械常开刹车把。( 编辑萧湘)【徽特电机控制电路产品基础知识】上驱动输H {巨卫 万方数据