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1、电动车无刷电机的常识2008-10-01 20:482008-03-16 21:16无刷电机按霍尔元件的电角度可分为60度和 120 度电机。其实，现在的120 度电机只是把三个霍尔元件的中间一个反面安装了。 从外部识别方法是看三个电机霍尔的状态，60度电机有000和 111状态，即三个霍尔可以输出全低或全高，没有0 和 1 状态，电机则没有000 和111状 态，而有和状态。可以使用智能无刷控制器进入自检状态看相应 霍尔状态指示灯的亮灭判断。顺便说一下，天津松正智能无刷控制器可以自动识别 60 度, 120度角电机而正常运转，无刷电机的引线共8根，三根绕相线（粗）A黄B兰C绿，5根霍尔元件引
2、线（细），有8路线都接对了，电机才正常运转， 若电机反转有两种方法解决：1把后轮反转，2电机的粗线A,B互换插，霍尔信号细线SA,SC,互换插什么叫电机？电机是将电池电能转换成机械能， 驱动电动车车轮旋转的部件。 什么是定子？有刷或无刷电机工作时不转动的部分。轮毂式有刷或无刷无齿电机的电机轴叫定子，此种电机可以叫内定子 电机.什么是转子？有刷或无刷电机工作时转动的部分。轮毂式有刷或无刷无齿电机的外壳叫转子，此种电机可以叫外转子电机什么是无刷电机？由控制 器提供不同电流方向的直流电，来达到电机里面线圈电流方向的交替变化。无刷电机制转子和定子之间没有电刷和换相器无刷电机是如何分类？从角度 上可分为
3、两个大类，即分60度和120度相位角的无刷电机；按速度分，可分为高速无刷电机和低速无刷电机；按电机是否具有位置传感来分，又分为有 位置传感器无刷电机和无位置传感受器无刷电机。一）“无刷”“有刷”的基本概念：目前电动自行车广泛采用的是直流永磁电机，直流永磁电机按照是否采用电刷换向可分为有刷电机和无刷电机两种，有刷 电机是直流电机的主流产品，目前绝大多数电动自行车电机都是有刷电机。无刷电机是一种特殊的直流电机，它采用内置传感器外加电子换向器的方法 进行电子换向，无刷电机主要是为了消除电刷的磨损，以及电刷接触所产生的噪声。电动车论坛 - 所有关于电动车的话题二）有刷电机的缺点没有成为阻碍它在电动自行
4、车中广泛应用的要素： 电刷磨损和电机噪声是“有刷”相对与“无刷”的两个最主要的缺点，但尽管存在这 两个缺点，为什么国内绝大多数品牌厂家仍采用有刷电机的方案呢，难道他们没有意识到这个问题吗？原因在于： 电动车论坛 - 所有关于电动车的话题A）电刷的磨损不构成主要问题电动自行车是一种间断性工作的交通工具，一组电池通常最长的放电时间（骑行时间）一般为2-3个小时，使用者每天使 用贸易的平均时间大约为 1-2个小时，而现在，广泛应用于电动自行车的盘式转子电机采用平面式换向器和优质加长式电刷，工作寿命一般在1500小时 以上，因此，按每个用户平均每天骑车1.5 小时计算，一组电刷的使用时间已达1000天
5、。可以看出，一组合格的电刷服役时间已接近三年，而更换一组 电刷的成本仅为 5 元左右，平均每年不足2 元！更何况，电动自行车使用了 3 年也确实有必要对车辆作一些全面的检查和维护，更换一些磨损零件，宣 扬贸易电机十年免维护这种夸大的观点，有误导消费者的嫌疑。 FT电动车论坛 - 所有关于电动车的话题B）电机发出一点声音是正常的笔者在走访市场时，一位无刷电机电动车的促销员，演示无刷电机在空载条件下的静音特性，以此证明无刷电机要比有刷 电机优越得多，其实，购买电动车绝不是购买空调设备，消费者大可不必为它是否毫无噪声而作出购买与否的决定。事实上，使用过无刷电机电动车的 用户会知道，无刷电机在空载时或
6、低负载时（如平坦无风情况下）电机发出的声音确实很小，但是，当运行至重载状态如上坡，顶风，它往往会发出远 远比有刷电机更为“巨大”的音响，甚至出现令人不适的电磁抖动，而这种声音在安静的店堂促销过程中是不会出现的。事实上，车辆电机运行时发出一些 声音是正常的，毕竟它是一种户外使用的交通工具，国家规定的噪声合格标准为小于62 分贝，绝大多数国产有刷电机都可以将分贝值控制在55 分贝以 下，属合格产品。无刷电机的促销员引导消费者追求“静音”，像促销空调机那样去促销电动车，也有误导消费者之嫌疑，空调噪声太大会影响睡眠，而电 动车发出一点声音是绝不会影响使用的！ ）三）现有的无刷电机方案存在的一系列问题：
7、 某晚报无刷胜有刷一文武断地将有刷电机指责为“寿命短、噪声大、效率低”，甚至指出“一般使用 6 个月至一年就需要更换电机内的碳刷”，讨伐之音毫无顾虑！为此，本文也步其所为，略数电动自行车无刷电机之弊端。有刷控制器（电机2根线，已淘汰），25,包安装50：电源线2根、电机线2根、转把线3根、仪表线1根、刹车线2根，共10根线。无刷控制器（电机8根线），50 60,包安装100：电源线3根、电机8根、转把线3根、仪表线1根、刹车线1或2根，最少16根线单片机PICI6F72是目前电瓶车控制器主流控制芯片，配合2只74HC27（3输入或非门电路）；1只74HC04D（反 相器）；1只74HC08D（
8、双输入与门）和一片LM358（双运放），组成一款比较典型的无刷电瓶车控制器，具有60和 120驱动模式自动切换功能，其基本组成框图见图I。实物测绘原理图见图2（图中数据除注明外，均为开锁停车状 态数据）。一、电路简介与自检开通电门锁，48V电瓶直流电经电门锁线输入到控制器，一路经R3、R13、R4等送入U6的脚作电瓶欠压检 测用，另一路送入U13、U14、U15输出+15V和+5V给IC和末级驱动供电。单片机PICl6F72的、脚外接16MHz 晶体，脚外接R13、C25组成复位电路，电门锁开锁，单片机得电工作后即进入初始化自检状态，它主要检测：1. 由R3、R73、R4、R11、C2l等组成
9、的电池欠压检测电路（典型值U6的脚输入3.8V）。2. 由R5、R6、U1等组成的末级电流检测和过流保护电路（正常值Ul的脚输出0V，脚输出约3.6V）。3. 转把复位信号（正常值U6的脚输入约0.8V的低电平）。4. 刹车复位信号（正常值U6的脚输入4.8V高电平）。5. 电机霍尔元件检测到的无刷电机相位信号（正常时至少有一根霍尔线输入为4.1V,其他为0V）。自检后的状态由LED2显示结果，以下是参照值（具体显示与单片机的程序设计有关）。闪丨停I-自检正常通过闪2停丨-欠压闪3停丨-丄M358故障闪4停1-电机霍尔信号故障闪5停I-下管故障闪6停I-上管故障闪7停1-过流保护闪8停I-刹车
10、保护闪9停1-手把地线断开闪10停1-手把信号和手把电源线短路闪丨停11-上电时手把信号未复位若自检正常通过，当转动转把时，U6根据转把输出电压的大小，将相应脉冲宽度的载波信号与三路驱动上下管 的换相导通信号混合，从而达到控制无刷电机速度的目的，不同的速度对应不同的电机电流，同时行驶速度与电机换 相频率成正比。电路中，末级功率管V1和V2, V3和V4分别为无刷电机U相的上、下路驱动管；V5和V6, V7和V8分别为 无刷电机V相的上、下路驱动管；V9和V10, Vll和V12分别为无刷电机W相的上、下路驱动管。U2为下管驱动 IC, U4为上管驱动IC； U3、U5为上、下管R55、R56（
11、康铜丝）串接在末级功率管的地线上，因而末级功率管的电 流变化会在R55、R56上产生压降，所以由R5、R6和Ul等组成的电流检测电路可以随时检测无刷电机电流的大小, 避免过流损坏电机。由R3、R73、R4、R11、C21、U6等组成欠压保护电路，当蓄电池电压下降到设定值时，U6 即停止输出，避免电池过度放电。此外U6分别为模拟三相交流电的6组上下功率管输入预先设定的换相信号，这6 组上、下功率管必须按严格顺序依次导通和关闭，其次U6处理转把的调速电压并输出PWM（即脉冲宽度调制）信号 和U6输出的换相信号在后级电路中混合叠加输出控制电压，去分别控制3路上、下功率管的导通和截止。二、故障检修在检
12、修时，首先要排除短路故障，特别是末级功率管。在电门锁一侧，可以断开电门锁插接件测电流，若为正常 的约65mA则说明控制器前级无短路。其次当无短路而电机不转时，要先检查初始化自检条件是否正常（如前面所述）。检查电机霍尔元件好坏的一种简单方法：打开电门锁，用不带阻尼的指针式（下同）万用表交流10V挡分别测U6 的？、？和?脚即电机霍尔的w、V和u相的输入端，用手慢慢转动电机轮，如果看见表上的指针在04V左右摆动， 则说明电机霍尔元件基本正常。检查控制器前级是否正常的方法，先要控制器自检通过，观察LED2即自检灯看出正常与否，若LED2闪一次停 一次，说明自检通过，否则应检查自检灯指示的相关故障电路
13、，自检正常通过后,月万用表交流10V挡测试U6的O 26、O27和028脚（即下管换相信号），转动转把使电机轮尽量旋转慢一点，若表针在04V左右摆动，再测U6的 23、24和脚（即上管换相信号），表针应在02V左右摆动。然后测U6的13脚（即PWM输出脚），此点电压随转 把的转动而变化若为0V4.8V，说明单片机U6输出基本正常。电机电流检测和保护电路由电流取样电咀R5、R6和U1等组成，当无刷电机电流增大到使UI的脚电压大于 脚约O.23V时，U1的脚电压跳变至低电平，U6的21脚变为低电平，单片机进入过流保护状态。电动车无刷电机控制器基本原理及维修要点2010-07-21 09:35:01
14、来源：无线电杂志2009.03作者:贲礼进【大中小】 浏览:5692次评论:0条电动车采用的电机分有刷电机和无 刷电机两种，由于无刷电机具有噪声低、寿命长的特点，因而在电动车中获得比较广泛应用。无 刷电机的控制器要比有刷电机控制器复杂得多，在维修上有一定的难度，因此，本文从无刷控制器的原理入手介绍维修要点，以期 对广大维修爱好者有所帮助。基本原理电动车无刷控制器主要由单片机 主控电路、功率管前级驱动电路、电子换向器、霍尔信号检测电路、转把 信号电路、欠电检测电路、 限流/过流检测电路、刹车信号电路、限速电路、电源电路等部分组成，其原理框图如图1所示，下面介绍主要电路的工作原理。1. 电子换向器
15、 无刷电机与有刷电机的根本区别就在于无刷电机用电子换向器代替了有刷电机的机械换向器，因而控制 方法也就 大不相同，复杂程度明显提 高。在无刷电机控制器中，用6个功率MOSFET管组成电子换向器，其结构如图2所示。图中MOSFET 管VT1、VT4构 成无刷电机A相绕组的桥臂，VT3、VT6构成无刷电机B相绕组的桥臂，VT5、VT2构成无刷电机C相绕组的桥臂，在 任何情况，同一桥臂的上下两管不能同时导通，否则要烧坏管子。6只功率MOSFET管按一定要求顺 次导通，就可实现无刷电机A、B、C三 相绕组的轮流通电，完成换相要求，电机正常运转。在 电动车无刷电机控制器中，这6只功率管有二二通电方式和三
16、三通电方式的运用，二二通电方式即每一瞬间有两只功率管同时通电, 三三通电 方式即每一瞬间有三只功率管同时通 电。对于二二通电方式，功率管须按VT1、VT2； VT2、VT3； VT3、VT4； VT4、VT5； VT5、VT6； VT6、VT1； VT1、VT2%的通电顺序，电机才能 正常运转。对于三三通电方式，功率 管须按VT1、VT2、VT3； VT2、VT3、 VT4； VT3、VT4、VT5； VT4、VT5、VT6； VT5、VT6、VT1； VT6、 VT1、VT2； VT1、VT2 、VT3%的次序通 电，电机才能正常运转。2. 功率管前级驱动电路功率 管前级 驱动电路用来驱动 电子换向器的6个MOSFET管，由于6个MOSFET管组成了 3个相同的桥臂，对这3个
