无转子传感器电机驱动器及具有该驱动器的车辆制造技术

本实用新型专利技术公开了一种无转子传感器电机的驱动器，包括控制电路，功率管激励电路，功率驱动电路，其特征在于具有三相移相比较电路，反电动势过零点检测电路，所述反电动势过零点检测电路包括相线分压电路，所述三相移相比较电路输出与所述控制电路中的单片机电连接，所述反电动势过零点检测电路与所述单片机电连接；上述驱动器，电机在不同转速，不同负载，准确换相，启动平稳，提高了电机的电效率，该驱动器在电动车上使用，启动不抖动，提高了车辆的行驶里程数。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种无刷直流电机无转子传感器驱动领域，还涉及到配置上述电机的 车辆。
技术介绍
现有无转子传感器电机驱动器，一般采取电机相线经过滤波，移相产生三相脉冲 反馈到单片机作为换相信号，该换相信号的移相角度，跟速度、电机负载、电机功率等有关 系，从而使电机的换相角度偏移，一旦发生换相角度的偏移，超前或滞后电机的输出转矩就 下降，电源的输入电流就变大，因此带来的电效率降低。在电动车上使用该驱动器，加速力 明显不足，最快时速明显下降，续行里程明显变短。现有无转子传感器电机驱动器，也有采取电机相线的反电动势检测来确定换相时 间，但该技术在电机启动的时候，需要做步进方式先让电机转动产生反电动势，该步进方式 的能否启动成功，取决于电机的负载大小，步进方式时的驱动电流大小，且电机的抖动特别 大，由于电机的抖动，产生的反电动势不稳定，很难成功启动。在电动车上使用该驱动器，由 于起步时电机负载较重且波动大，起步时车辆产生强烈震动，再加上骑车人的风格不一，很 难控制车辆的平稳启步。现有无转子传感器电机驱动器，一般采取两管导通六拍工作方式，换相时电机发 出较大的噪音。
技术实现思路
鉴于
技术介绍
存在的不足，本专利技术要解决的技术问题是提供一种无转子传感器电 机驱动器，电机启动时带载能力强，启动平稳无抖动、换相时间准确、电效率高，输出力矩 大、在电动车上使用，大大提高了骑车的舒适性，同时使续行里程增加。为此，本专利技术是采取如下技术方案来解决上述技术问题的一种无转子传感器电 机的驱动器，包括控制电路，功率管激励电路，功率驱动电路，其特征在于具有三相移相比 较电路，反电动势过零点检测电路，所述反电动势过零点检测电路包括相线分压电路，所述 三相移相比较电路输出与所述控制电路中的单片机电连接，所述反电动势过零点检测电路 与所述单片机电连接；所述反电动势过零点检测电路通过比较器与所述单片机电连接，所 述比较器的一个输入端连接所述相线分压电路，所述比较器的另一个输入端连接电源分压 电路；所述相线分压电路直接与所述单片机的A/D输入口电连接；所述相线分压电路的输 入端或输出端连接谐波滤波电容的一端，该谐波滤波电容另一端接地；所述相线与所述相 线分压电路串联电阻；当相线电压等于电源电压时，所述相线分压电路电压值是所述电源 分压电路电压值的两倍；还具有连接电机转子传感器的接口 ；第一相接电源正极第二相接 电源负极第三相不通电时，所述单片机通过所述反电动势过零点检测电路检测第三相的过 零点电平或电压；该驱动器为12拍换相，该12拍为6拍两管导通方式和6拍三管导通方式 交替换向。—种具有上述无转子传感器电机的驱动器的车辆，其特征还包括蓄电池，车轮，转 向装置，刹车装置，灯光装置，速度调节装置，各装置直接或间接安装在车架上。在本专利技术中，三相移相比较电路与反电动势过零点检测电路的结合，电机从静态 开始转动时，单片机将三相移相比较电路反馈的信号作为换相信号，使电机启动平稳，一旦 启动后，就转入采取反电动势过零点检测电路的信号作为换相信号，使换相时间准确，也可 以将反电动势过零点检测电路的信号作为12拍工作方式下换相起始信号，将三相移相比 较电路反馈的信号作为换相间隔时间；所述反电动势过零点检测电路包括相线分压电路， 所述三相移相比较电路输出与所述控制电路中的单片机电连接，适合驱动电源电压与单片 机的匹配；所述反电动势过零点检测电路与所述单片机电连接，电路简单；所述反电动势 过零点检测电路通过比较器与所述单片机电连接，所述比较器的一个输入端连接所述相线 分压电路，所述比较器的另一个输入端连接所述电源分压电路，能直接反映反电动势是正 向的或负向的；所述相线分压电路直接与所述单片机的A/D输入口电连接，能直接通过A/D 值获得电机是否过零点；所述相线分压电路的输入端或输出端连接谐波滤波电容的一端， 该谐波滤波电容另一端接地，所述相线与相线分压电路串联电阻，能有效地滤除相线中存 在的谐波；当相线电压等于电源电压时，所述相线分压电路电压值是电源分压电路电压值 的两倍，直接反映出反电动势是否大于或小于电源电压的1/2 ；还具有连接电机转子传感 器的接口，使电机在堵转或被拖反转时不抖动也能产生很大的正转矩；第一相接电源正极 第二相接电源负极第三相不通电时，所述单片机通过所述反电动势过零点检测电路检测第 三相的过零点电平或电压，使过零点的检测无需将电机绕组的中心连接点引出，简化了电 机结构，方便在电机通电时检测反电动势；该驱动器为12拍换相，该12拍为6拍两管导通 方式和6拍三管导通方式交替换向，使电机换相的噪音变小，起动时更平稳。上述驱动器，使在电机不同转速，不同负载，准确换相，启动平稳，提高了电机的电 效率，该驱动器在电动车上使用提高了车辆的行驶里程数。附图说明下面再结合附图进一步描述本专利技术的有关细节。图1为无转子传感器电机的驱动器原理图；具体实施方式一种无转子传感器电机的驱动器，包括控制电路，功率管激励电路，功率驱动电 路，其特征在于具有三相移相比较电路，反电动势过零点检测电路，所述反电动势过零点检 测电路包括相线分压电路，所述三相移相比较电路输出与所述控制电路中的单片机电连 接，所述反电动势过零点检测电路与所述单片机电连接；所述反电动势过零点检测电路通 过比较器与所述单片机电连接，所述比较器的一个输入端连接所述相线分压电路，所述比 较器的另一个输入端连接电源分压电路；所述相线分压电路直接与所述单片机的A/D输入 口电连接；所述相线分压电路的输入端或输出端连接谐波滤波电容的一端，该谐波滤波电 容另一端接地；所述相线与所述相线分压电路串联电阻；当相线电压等于电源电压时，所 述相线分压电路电压值是所述电源分压电路电压值的两倍；还具有连接电机转子传感器的 接口 ；第一相接电源正极第二相接电源负极第三相不通电时，所述单片机通过所述反电动 势过零点检测电路检测第三相的过零点电平或电压；该驱动器为12拍换相，该12拍为6拍 两管导通方式和6拍三管导通方式交替换向。图1中IC2为控制电路中的单片机，单片机第40脚网络号是POO为A/D输入口， RlO与Rll组成了相线分压电路，R4为相线分压电路与相线串联的电阻，ClO为谐波滤波电 容，一端连接在相线分压电路的输入端，另一端接地，C3为谐波滤波电容，一端连接在相线 分压电路的输出端，另一端接地；+48网络号为驱动器电源，R8与R13组成电源分压电路，网 络号A、B、C为相线，该相线连接电机的绕组。网络号Al、Bi、Cl为A、B、C移相整形后的三 相近正弦波，网络号MID为Al、Bi、Cl的中心点电压，该MID电压与Al、Bi、Cl经过比较器 IC4A、IC4C、IC4B输出，在网络号为0. 3,0. 4,0. 2产生脉冲，相位差120度的三相换相信号。当采用单片机的A/D输入口作为反电动势过零点检测时，其相线分压电路就是反 电动势过零点检测电路。当采用比较器组成作为反电动势过零点检测时，反电动势过零点检测电路包括相 线分压电路，电源分压电路，比较器组成。电机的启动，启动模式以两管导通的模式工作，换相信号取自三相移相比较电路， 电机平稳启动，启动后检测反电动势信号和换相的时间T，换相信号逐次刷新换相时间T， 一旦检测到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无转子传感器电机的驱动器，包括控制电路，功率管激励电路，功率驱动电路，其特征在于具有三相移相比较电路，反电动势过零点检测电路，所述反电动势过零点检测电路包括相线分压电路，所述三相移相比较电路输出与所述控制电路中的单片机电连接，所述反电动势过零点检测电路与所述单片机电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何伟斌，
申请(专利权)人：何伟斌，
类型：实用新型
国别省市：33[中国|浙江]