電動(dòng)平車控制器的技術(shù)原理解析
現(xiàn)代電動(dòng)平車技術(shù)的發(fā)展已使控制器遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了傳統(tǒng)的單一驅(qū)動(dòng)控制功能,成為了電動(dòng)自行車的能量管理與控制中心,這是保障電動(dòng)自行車安全行駛、舒適騎行、獲得高動(dòng)力性能與經(jīng)濟(jì)、節(jié)能的核心與關(guān)鍵。它對(duì)各種工作狀態(tài)信息進(jìn)行采樣、比較與分析并轉(zhuǎn)換為一系列控制或保護(hù)指令,自動(dòng)
監(jiān)控電機(jī)和控制電路使電動(dòng)自行車得以安全可靠運(yùn)行。電機(jī)的控制系統(tǒng)性能與質(zhì)量的優(yōu)劣將決定電動(dòng)自行車的動(dòng)力性能、駕駛性能和安全性能。推薦閱讀:電動(dòng)平車的蓄電池細(xì)節(jié)。
電動(dòng)自行車控制器的產(chǎn)品日新月異,技術(shù)突飛猛進(jìn),但電動(dòng)自行車行業(yè)里人們的認(rèn)知水平參差不齊,為普及電動(dòng)自行車控制器的知識(shí)和提高這一門類科技水平,在這里,我們從基本控制原理到由單片機(jī)(MCU)控制構(gòu)成的智能化系統(tǒng)做相應(yīng)的介紹。根據(jù)電機(jī)的工作特性,改變電樞電壓,就能改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速,由于電動(dòng)自行車的電池電壓基本上是固定的,若想實(shí)現(xiàn)速度的調(diào)節(jié),那么就必須想辦法對(duì)施加電機(jī)的電樞電壓進(jìn)行調(diào)控變換;同時(shí),電動(dòng)自行車在使用中遇到堵轉(zhuǎn)、上坡等實(shí)際情況時(shí),它的工作電流會(huì)非常大,從等效電路可以看出,雖存在只有0.4Ω左右的內(nèi)阻,但如果按電源電壓48V計(jì)算,其電流值 I=U/R=48V÷0.4Ω=120A,這么大的電流,它的危害可想而知:對(duì)電機(jī)自身易燒毀繞組,對(duì)整車易燒毀主回路導(dǎo)線,同時(shí)易造成電池過放電,使電池?fù)p毀等致命問題。
如何解決在電池供電條件下實(shí)現(xiàn)電機(jī)速度的調(diào)節(jié)?如何對(duì)電流進(jìn)行操控?這是本章引入的主題,也是我們要闡述電動(dòng)自行車控制系統(tǒng)的基本原理。我們知道,電機(jī)為電感性負(fù)載,電感又是個(gè)儲(chǔ)能元件,電感線圈在突然斷電時(shí),會(huì)產(chǎn)生泵升電壓,即反電勢,那么就可將其看作為可變電壓源。這樣我們就可以將電動(dòng)自行車所使用的永磁電機(jī)主控回路等效.
那么,根據(jù)以上等效電路,我們就可以找出它的計(jì)算方法,如果對(duì)電機(jī)外施加電壓U,其電壓方程式與電樞電流I也成正比關(guān)系;電樞內(nèi)阻R(通常很小),在電機(jī)起動(dòng)和堵轉(zhuǎn)時(shí)有一定的限流作用;電樞電感L對(duì)動(dòng)態(tài)性能有影響,當(dāng)電樞以斷續(xù)供電時(shí),對(duì)電流脈動(dòng)起平滑濾波作用,電流的上下波動(dòng)很小,其轉(zhuǎn)矩的波動(dòng)也很小。
基于這樣的特性,在電池電壓基本恒定的條件下,采用斷續(xù)供電的方法,改變電機(jī)供電電壓的平均值,來控制電機(jī)速度、電流的大小,認(rèn)知和掌握這一規(guī)律,實(shí)質(zhì)上是我們在以下章節(jié)中講述的重點(diǎn)概念 PWM(Pulse Width Modulation,簡稱PWM)脈寬調(diào)制控制機(jī)理,即:在所需的時(shí)間內(nèi),將直流電壓調(diào)制成等幅不等寬的系列電壓脈沖,以達(dá)到控制頻率、電壓、電流的目的。電動(dòng)自行車控制器是借助PWM電路來控制電機(jī)輸出功率的,實(shí)現(xiàn)開關(guān)調(diào)制作用的是高頻開關(guān)功率器件MOS管,用它來做執(zhí)行高頻斬波斷續(xù)供電的開關(guān),從而有效地解決了電機(jī)的速度和電流的操控性。
這種控制方式很容易通過單片機(jī)得以實(shí)現(xiàn),因此無論是有刷電機(jī)還是無刷直流電機(jī),它的控制系統(tǒng)均能實(shí)現(xiàn)PWM控制,從而為電機(jī)的控制數(shù)字化提供了契機(jī)。
同類文章排行
- 電動(dòng)拖車在運(yùn)輸較大物件時(shí)要注
- 在冬天里破碎錘應(yīng)怎樣保存呢
- 電動(dòng)平車批量生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)是什么
- 電動(dòng)平板車的電機(jī)保養(yǎng)五點(diǎn)注意
- 電動(dòng)平車中的電池養(yǎng)護(hù)注意
- 電動(dòng)平車的工作時(shí)間和機(jī)器兼容
- 增大齒輪副重疊系數(shù)的方法有哪
- 電動(dòng)平車噪聲過大該怎么解決
- 電動(dòng)平車在廠區(qū)怎么安全操作
- 電動(dòng)平板車安裝焊接中存在的問