上海特定驱动系统特征 大郡动力控制技术

    电机的噪音能够得到衰减，并且此时MOSFET（或BJT）中的开关损耗也可以忽略。一般来说，针对给定的电机用实验的办法找到满意的PWM频率是一个好办法。如何使用PIC单片机来产生控制BDC电机速度的PWM信号？一个方法是通过编写专门的汇编或C代码来交替翻转输出引脚的电平(1)。另一个方法是选择带有硬件PWM模块的PIC单片机。Microchip提供的具有该功能的模块为CCP和ECCP模块。许多PIC单片机都具有CCP和ECCP模块。请参见产品选型指南了解具有这些功能模块的器件。注1：Microchip的应用笔记AN847给出了使用固件对I/O引脚进行脉宽调制的汇编代码例程。CCP模块（捕捉比较和PWM（CaptureCompare和PWM）的英文缩写）能够在一个I/O引脚上输出分辨率为10位的PWM信号。10位分辨率意味着模块可以在0%至100%的范围内实现210（即1024）个可能的占空比值。使用该模块的优点是它能在I/O引脚上自主产生PWM信号，这样解放了处理器，使之有时间完成其他任务，上海特定驱动系统特征。CCP模块*要求开发者对模块的参数进行配置。配置模块包括设置频率和占空比寄存器。ECCP模块（增强型捕捉比较和PWM（EnhancedCaptureCompare和PWM）的英文缩写）不*能提供CCP模块的所有功能，上海特定驱动系统特征，还可以驱动全桥或半桥电路，上海特定驱动系统特征。串励式直流电机起动转矩高和宽恒功率调速范围，适合在牵**域应用。上海特定驱动系统特征

    有刷直流电机转子转子（也称为电枢）由一个或多个绕组构成。当这些绕组受到激励时，会产生一个磁场。转子磁场的磁极将与定子磁场的相反磁极相吸引，从而使定子旋转。在电机旋转过程中，会按不同的顺序持续激励绕组，因此转子产生的磁极绝不会与定子产生的磁极重叠。转子绕组中磁场的这种转换被称为换向[1]。有刷直流电机电刷和换向器与其他电机类型（即，无刷直流电机和交流感应电机）不同，BDC电机不需要控制器来切换电极绕组中电流的方向，而是通过机械的方式完成BDC电机绕组的换向。在BDC电机的转轴上安装有一个分片式铜套，称为换向器。随着电机的旋转，碳刷会沿着换向器滑动，与换向器的不同分片接触。这些分片与不同的转子绕组连接，因此，当通过电机的电刷上电时，就会在电机内部产生动态的磁场。注意电刷和换向器由于两者之间存在相对滑动，因而是BDC电机中**容易损耗的部分，这一点很重要。有刷直流电机永磁体永磁体有刷直流（PermanentMagnetBrushedDC，PMDC）电机是世界上**常见的BDC电机。这类电机使用永磁体产生定子磁场。PMDC电机通常用在包括分马力电动机在内的应用中，这是因为永磁体比绕组定子具有更高的成本效益。上海微型驱动系统客户至上驱动系统是电动汽车**主要的系统之一。

    ECCP模块还具有自动关断功能和可编程死区延时。注：Microchip的应用笔记AN893给出了配置ECCP模块来驱动BDC电机的详细说明。该应用笔记中还包含有固件和驱动电路示例。有刷直流电机反馈机制虽然BDC电机的速度一般与占空比成正比，但不存在完全理想的电机。发热、换向器磨损以及负载均会影响电机的速度。在需要精确控制速度的系统中引入某种反馈机智是个好注意。速度控制可以两种方式实现。***种方式是使用某种类型的速度传感器。第二种方式是使用电机产生的BEMF电压[2]。有刷直流电机传感器反馈有多种传感器可用于速度反馈。**常见的是光学编码器和霍尔效应传感器。光学编码器由多个组件组成。在电机非驱动端的轴上安装一个槽轮。一个红外LED在轮的一侧提供光源，一个光电晶体管在轮的另一侧对光线进行检测。通过轮中槽隙的光线会使光电晶体管导通。转轴转动时，光电晶体管会随着光线通过轮槽与否导通和关断。晶体管通断的频率表征电机的速度。在电机发生移位的应用中，还将使用光学编码器来反馈电机位置。霍尔效应传感器也被用来提供速度反馈。与光学编码器类似，霍尔效应传感器需要电机上连有一个旋转元件，并且还需要一个静止元件。

    线圈的首端和末端分别连到两个圆弧形的铜片上，此铜片称为换向片。换向片之间互相绝缘，由换向片构成的整体称为换向器。换向器固定在转轴上，换向片与转轴之间亦互相绝缘。在换向片上放置着一对固定不动的电刷B1和B2，当电枢旋转时，电枢线圈通过换向片和电刷与外电路接通[1]。有刷直流电机有刷直流电机的种类编辑语音①有刷盘式绕组电机。有刷盘式绕组电机以稀土材料粘结在一缸体上，漆包铜线绕成的盘式绕组置于缸体之内，构成转子。电机相位靠机械式换相器调整。机械式换相器是靠固定的炭制电刷与转动的铜制换相面摩擦来调整电压相位的。这种电机在使用中电刷一直在磨损，电机的寿命很难超过2000h。同时，由于电机的转速较高，必须采取两级齿轮减速，这就带来了两个问题，一是噪声较大，二是效率损失大，经减速后的电机额定效率往往只能达到68%～72%。而电动自行车所用的蓄电池的容量是有限的，一般就是36V/12Ah的容量，如电机效率不高，将使电耗增加，影响续行里程。②有刷印制绕组电机。有刷印制绕组电机以印制铜箔板作为绕组，电机重量减轻了。由于这种电机全部是在自动生产线上生产的，工艺有可靠保证，从而使电机的寿命提高到3000h，噪声大幅度下降。永磁同步电机具有高比功率(可以远大于1kW/kg)、高效率(可达到97%)、高功率因素和高成本等特点。

    而小功率电动汽车方面，质量轻、体积小和高效的pMsMDives发展前景好。①直流电机驱动系统。该系统中的电机为有刷直流电机，电机控制器一般采用斩波器控制方式；②感应电机交流驱动系统。该系统中的电机一般采用转子为鼠笼结构的三相交流异步电机，电机控制器用矢量控制的变频调速方式；③永磁同步电机交流驱动系统。其中的永磁同步电机包括无刷直流电机(BDCM)和三相永磁同步电机(PMSM)。在上述三类驱动系统中，PMSM或BDCM的永磁同步电机交流驱动系统效率**高、体积**小、重量**轻，也无直流电机的换向器和电刷等缺点，在电动汽车中也得到了一定的应用。但该类驱动系统目前还存在成本太高的缺点，在可靠性和使用寿命等指标上也比感应电机差，另外，对于功率较大的PMSM和BDCM要做到体积小、重量轻尚存在一定的技术难度。我国是盛产永磁材料的国家，特别是稀土永磁材料钦铁硼资源在我国非常丰富，随着技术不断进步与成本不断降低，永磁同步电机驱动系统在电动汽车上的应用也具有很好的前景。驱动系统电机编辑语音电机是电动汽车的驱动单元，它的技术性能直接影响车辆运行的动力性和经济性，所以需要通过计算机辅助设计，对电机的电磁场、温度场和应力场进行有限元分析。电动汽车驱动系统由牵引电机、电机控制器、机械传动装置、车轮等构成。上海特定驱动系统特征

电动汽车运行性能的好坏主要是由其驱动系统决定的。上海特定驱动系统特征

    有刷直流电机基本驱动电路驱动电路用在使用了某类控制器并且要求速度控制的应用中。驱动电路的目的是为控制器提供改变BDC电机中绕组电流的方法。驱动电路允许控制器对BDC电机的供电电压进行脉宽调制。就功耗来说，这样的速度控制方法在改变BDC电机的速度方面比起传统的模拟控制方法效率要高很多。传统的模拟控制要求与电机绕组串联一个额外的变阻器，这样会降低效率。驱动BDC电机的方法多种多样。有些应用场合*要求电机往一个方向运转。前者采用低端驱动，后者采用**驱动。使用低端驱动的优点是可以不必使用FET驱动器。FET驱动器的用途是：1.将驱动MOSFET的TTL信号转换为供电电压的电平。2.提供足以驱动MOSFET的电流(1)3.提供半桥应用中的电平转换。对于绝大多数PIC®单片机应用，第二点通常不适用，这是因为PIC单片机的I/O引脚可提供20mA的拉电流。注意，在每个电路中，电机的两端都跨接有一个二极管，目的是防止反电磁通量（BackElectromagneticFlux，BEMF）电压损坏MOSFET。BEMF是在电机转动过程中产生的。当MOSFET关断时，电机的绕组仍然处于通电状态，会产生反向电流。D1必须具有合适的额定值，以能够消耗这一电流。BDC电机的双向控制需要一个称为H桥的电路。上海特定驱动系统特征

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