无刷直流电动机运行原理详解演示文稿.ppt

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无刷直流电动机运行原理详解演示文稿,当前1页，共64页，星期二。

第一页，共六十四页。

（优选）无刷直流电动机运行原理,当前2页，共64页，星期二。

第二页，共六十四页。

2005/1/1,电动车电气控制的主要任务,电动车电气控制的主要任务,当前3页，共64页，星期二。

第三页，共六十四页。

电动车电气控制的主要任务,动力控制、管理（电池/控制器/电机/调速装置）照明/指示灯（转向灯/刹车灯）控制、管理仪表控制、管理,2005/1/1,当前4页，共64页，星期二。

第四页，共六十四页。

系统图片,2005/1/1,当前5页，共64页，星期二。

第五页，共六十四页。

Positionsignal/位置信号,Positionsignal/位置信号,2005/1/1,电机的种类及控制方法,BrushedDCmotor/有刷电机,HallsensorbrushlessDCmotor/无刷电机（带霍尔位置传感器）,SensorlessbrushlessDCmotor/无刷电机（无位置传感器）,ACinductionmotor（V/fcontrol）/交流电机,M,M,M,M,Stator:

WindingRotor:

MagnetBrushandcommutator,Rotor:

MagnetStator:

WindingHallsensor,Rotor:

MagnetStator:

Winding,Rotor:

WindingStator:

Winding,功率驱动,控制电路,Nopositionsignalfeedback/无位置信号反馈,2001/6/14,功率驱动,功率驱动,Sinewave,Rectangularwave,Rectangularwave,控制电路,控制电路,.,控制电路,功率驱动,当前6页，共64页，星期二。

第六页，共六十四页。

有刷直流电机的工作原理1,电机转动的要素：

1、正交磁场2、旋转磁场3、换相机构（机械换相）,2005/1/1,当前7页，共64页，星期二。

第七页，共六十四页。

f,N,S,a,T,Ia,有刷直流电机的工作原理2,2005/1/1,当前8页，共64页，星期二。

第八页，共六十四页。

Rotor（Armature）Windings,有刷直流电机的工作原理3,2005/1/1,当前9页，共64页，星期二。

第九页，共六十四页。

2005/1/1,有刷直流电机的工作原理4,Commutator,N,S,N,S,

（1）,Brush,2001/5/25,有电刷和换向器，机械方式换相,当前10页，共64页，星期二。

第十页，共六十四页。

无刷直流电机的工作原理1,电机转动的要素：

1、正交磁场2、旋转磁场3、换相机构（电子换相）,2005/1/1,当前11页，共64页，星期二。

第十一页，共六十四页。

无刷直流电机的工作原理2,2005/1/1,当前12页，共64页，星期二。

第十二页，共六十四页。

A,A,B,B,C,C,T,无刷直流电机的工作原理3,2005/1/1,当前13页，共64页，星期二。

第十三页，共六十四页。

无刷直流电机工作原理4,a,b,c,2005/1/1,无换向器电机的直流电动机模型,当前14页，共64页，星期二。

第十四页，共六十四页。

2005/1/1,无刷直流电机工作原理5,有转子位置检测，电子开关换相,2001/8/1,当前15页，共64页，星期二。

第十五页，共六十四页。

无刷电机的电气连接,2005/1/1,a,b,c,a,b,c,Y形连接,形连接,当前16页，共64页，星期二。

第十六页，共六十四页。

电动车控制器的主要任务/基本要求/工作原理,主要任务：

驱动电机（向电机提供动力）控制电机的转速（调速）提供辅助性功能：

速度信号/电量信号/过流信号巡航控制/指示/基本要求:

额定工作电压（24V/36V/48V）过流控制（限流保护电机/电池/控制器）限速控制（安全要求）电池低电压保护（保护电池）_刹车断电（安全要求）.,2005/1/1,当前17页，共64页，星期二。

第十七页，共六十四页。

调速的基本原理1,霍尔的基本工作原理,逻辑霍尔,线性霍尔,2005/1/1,当前18页，共64页，星期二。

第十八页，共六十四页。

调速的基本原理2,2005/1/1,调压调速模式,当前19页，共64页，星期二。

第十九页，共六十四页。

有刷控制器系统框图,霍尔转把,调速把手,供电电路,预驱动电路,电流采样,PWM生成/调制电路,功率输出电路,直流有刷电机,电池组,2005/1/1,当前20页，共64页，星期二。

第二十页，共六十四页。

有刷控制器典型应用图1,2005/1/1,当前21页，共64页，星期二。

第二十一页，共六十四页。

1+1智能有刷控制器典型应用图2,2005/1/1,当前22页，共64页，星期二。

第二十二页，共六十四页。

无刷控制器系统框图,霍尔转把,调速把手,供电电路,预驱动电路,电流采样,PWM生成/调制电路,三相桥电路,译码电路,三相直流无刷电机,位置信号反馈,电池组,2005/1/1,当前23页，共64页，星期二。

第二十三页，共六十四页。

2005/1/1,转子位置检测1,V,U,W,*:

Connectedinsidethemotor,150,330,PDV,PDU,PDW,:

Hallsensor,V,*,*,*,W,U,PDU,PDV,PDW,30,90,210,270,PDV,PDU,PDW,Hallsensoroutput,2001/8/20,VdcOffGnd,:

DrivingvoltageofU,V,W,:

TerminalvoltageofU,V,WbyInducedelectromotiveforce,PositionsignalfromU,V,W,当前24页，共64页，星期二。

第二十四页，共六十四页。

2005/1/1,转子位置检测2-SensorlessBLDC,Vdc,V,OFF,

（1）,

（2）,（3）,U,W,Gnd,V,

（1）,

（2）,（3）,*,*:

Connectedinsidethemotor,*,*,VdcOffGnd,0,180,360,W,N,S,U,Vdc,OFF,Gnd,*,*,*,N,S,Vdc,OFF,Gnd,*,*,*,N,S,120,240,60,300,:

DrivingvoltageofU,V,W,2001/8/10,:

TerminalvoltageofU,V,WbyInducedelectromotiveforce,当前25页，共64页，星期二。

第二十五页，共六十四页。

2005/1/1,无刷控制器的译码及驱动,无刷电机控制器的译码及驱动HallsensorbrushlessDCmotor/无刷电机（带霍尔位置传感器）SensorlessbrushlessDCmotor/无刷电机（无位置传感器）,2000/11/21,当前26页，共64页，星期二。

第二十六页，共六十四页。

U1,V1,W1,_U1,_V1,_W1,U,V,W,PDU,PDV,PDW,M,功率驱动,控制电路,DC,2005/1/1,无刷电机的译码/驱动时序图1（带位置传感器/120度相位）,2001/6/15,转子位置信号反馈,电机相线端电压,功率管驱动电压,电机霍尔输出电压,位置信号采样点,当前27页，共64页，星期二。

第二十七页，共六十四页。

2005/1/1,无刷电机的译码/驱动时序图2（无位置传感器）,Positionsignalcircuit,U1,V1,W1,_U1,_V1,_W1,DC,+-,Ref.V,U,V,W,PDU,PDV,PDW,M,功率驱动,控制电路,Rx,Ry,2001/6/14,电机相线端电压,功率管驱动电压,电机反电动势输出电压,位置信号采样点,位置信号生成电路,当前28页，共64页，星期二。

第二十八页，共六十四页。

无刷控制器典型应用图1,2005/1/1,GeneralBLDCMotorControllerforElectronicBicycle,当前29页，共64页，星期二。

第二十九页，共六十四页。

1+1智能无刷控制器典型应用图2-1,2005/1/1,IntelligentBLDCMotorControllerforElectronicBicycle,当前30页，共64页，星期二。

第三十页，共六十四页。

1+1智能无刷控制器典型应用图2-2,2005/1/1,IntelligentBLDCMotorControllerforElectronicBicycle,当前31页，共64页，星期二。

第三十一页，共六十四页。

无刷控制器和无刷电机的匹配1,电机的电角度:

-（60/300;120/240）相序的匹配,正向运行,逆向运行,TruthTable,2005/1/1,当前32页，共64页，星期二。

第三十二页，共六十四页。

无刷控制器和无刷电机的匹配2,霍尔为60度相差的输入信号,霍尔为120度相差的输入信号,2005/1/1,当前33页，共64页，星期二。

第三十三页，共六十四页。

无刷控制器和无刷电机的匹配3,三相上桥驱动信号,三相下桥驱动信号,三相电机的相电流波形,2005/1/1,当前34页，共64页，星期二。

第三十四页，共六十四页。

控制器的主要技术指标/测量方法（测量条件）,电源适应性（V）静态功耗（mA）限流值（A）电池低电压保护（欠压保护）（V）接插件要求外观要求堵转保护（仅对无刷控制器而言）（S）防水要求1:

1助力功能（速度传感器/力矩传感器）防飞车功能电机短路保护功能辅助功能,2005/1/1,当前35页，共64页，星期二。

第三十五页，共六十四页。

电机的输入输出特性曲线,2005/1/1,当前36页，共64页，星期二。

第三十六页，共六十四页。

有刷系统和无刷系统的性能对比1,2005/1/1,有刷电机模型,直流无刷电机模型,交流电机模型,当前37页，共64页，星期二。

第三十七页，共六十四页。

当前38页，共64页，星期二。

第三十八页，共六十四页。

当前39页，共64页，星期二。

第三十九页，共六十四页。

当前40页，共64页，星期二。

第四十页，共六十四页。

当前41页，共64页，星期二。

第四十一页，共六十四页。

有刷系统和无刷系统的性能对比2,2005/1/1,直流无刷系统的特点:

有刷控制器电路简单/性能相对稳定/成本低/装配和维修方便有刷电机的换向器、电刷的工作寿命相对较低；有刷电机使用时的维护工作量及维护成本相对较高有刷电机的工作效率较无刷电机略低有刷电机的工作特性较无刷电机略软（影响起步和爬坡特性）,当前42页，共64页，星期二。

第四十二页，共六十四页。

低速直流有刷系统的特点:

有刷控制器电路简单/性能相对稳定/成本低/装配和维修方便低速有刷无齿电机的换向器、电刷的工作寿命相对较低；有刷电机使用时的维护工作量及维护成本相对较高有刷电机的工作效率较无刷电机略低（影响续航里程）有刷电机的工作特性较无刷电机略软（影响起步和爬坡特性）有刷有齿高速电机基本上能解决工作特性软的问题，但是代价是成本上升、结构复杂、可靠性降低，对控制器的要求也较低速有刷电机的要高（特别是该类电机的变速机构因受成本、工艺和材料的制约，目前业内尚无理想的解决方案）,有刷系统和无刷系统的性能对比3,2005/1/1,当前43页，共64页，星期二。

第四十三页，共六十四页。

低速直流无刷系统的特点:

低速无刷无齿电机无换向器、电刷机构，工作寿命相对较高；使用时的维护工作量及维护成本相对较低无刷电机的工作效率较有刷电机略高（额定工作电流小、续航里程长）无刷电机的工作特性较有刷电机略硬（起步和爬坡特性好）无刷控制器电路较有刷控制器复杂/成本高/对装配和维修人员要求高/故障率较有刷控制器高无刷有齿高速电机能进一步降低额定工作电流、提高续航里程，但是代价是成本上升、结构复杂、可靠性降低，对控制器的要求也较低速无刷电机的要高（特别是该类电机的变速机构因受成本、工艺和材料的制约，目前业内尚无理想的解决方案）,有刷系统和无刷系统的性能对比4,2005/1/1,当前44页，共64页，星期二。

第四十四页，共六十四页。

控制器常见故障的判断（整车维修）,控制器能否正常接入系统给控制器供电的电池是否正常（用万用表检测）控制器是否功率管损坏（用万用表检测）控制器向其它部件的供电电源是否正常（用万用表检测）调速把手/刹把是否工作正常（用万用表检测）电机霍尔信号是否正常（60/120度的判断方法）（用万用表检测）1+1助力传感器是否工作正常（用万用表检测）,2005/1/1,当前45页，共64页，星期二。

第四十五页，共六十四页。

MOSFET的驱动波形图1,2005/1/1,当前46页，共64页，星期二。

第四十六页，共六十四页。

MOSFET的驱动波形图2,2005/1/1,当前47页，共64页，星期二。

第四十七页，共六十四页。

中天科技控制器内部视图1,2005/1/1,Model:

263/264,当前48页，共64页，星期二。

第四十八页，共六十四页。

中天科技控制器内部视图2,2005/1/1,Model:

802,当前49页，共64页，星期二。

第四十九页，共六十四页。

中天科技控制器内部视图3,2005/1/1,Model:

463,当前50页，共64页，星期二。

第五十页，共六十四页。

中天科技控制器内部视图4,2005/1/1,Model:

463,当前51页，共64页，星期二。

第五十一页，共六十四页。

中天科技控制器内部视图5,2005/1/1,Model:

263/264,当前52页，共64页，星期二。

第五十二页，共六十四页。

中天科技控制器内部视图6,2005/1/1,Model:

263/264,当前53页，共64页，星期二。

第五十三页，共六十四页。

中天科技控制器内部视图7,2005/1/1,Model:

802,当前54页，共64页，星期二。

第五十四页，共六十四页。

产品外形1,Model801,当前55页，共64页，星期二。

第五十五页，共六十四页。

产品外形2,Model463,当前56页，共64页，星期二。

第五十六页，共六十四页。

产品外形3,Model802,当前57页，共64页，星期二。

第五十七页，共六十四页。

中天科技主要合作伙伴（原材料供应商）,2005/1/1,当前58页，共64页，星期二。

第五十八页，共六十四页。

控制器用主要原材料,2005/1/1,当前59页，共64页，星期二。

第五十九页，共六十四页。

AddedValueService,增值服务：

可根据客户的特殊要求更改设计/或重新定制（包括硬件和软件）,可为客户提供整车匹配试验服务（以使控制器和电机达到最佳匹配、优化整车的性能）,可为客户定制各种智能显示面板,提供现场技术服务和技术咨询,快速准时的交货,真诚的质量/服务承诺,2005/1/1,当前60页，共64页，星期二。

第六十页，共六十四页。

供应商/制造商/用户:

Win-Win-Win,赢-赢-赢（Win-Win-Win）,中天科技,电机厂/电动车厂,市场/客户,完善的市场信息/质量信息反馈体系（Information）、强大的技术梯队、快速应变的能力（Humanresource）、三方的紧密协作（TermWork）、认真的工作态度（Responsibility）,2005/1/1,当前61页，共64页，星期二。

第六十一页，共六十四页。

StrategicPartner,2005/1/1,策略联盟（StrategicPartnership）,强强联手、优势互补,当前62页，共64页，星期二。

第六十二页，共六十四页。

Wewilltryourbesttosupportyou!

2005/1/1,ZhongTiandealsyouwinningcards.,DontGamblewithSuccess!

质量是企业的生命！

当前63页，共64页，星期二。

第六十三页，共六十四页。

Together,WewillSucceed!

HaveConfidenceinOurCooperation,2005/1/1,Success,当前64页，共64页，星期二。

第六十四页，共六十四页。