电动自行车调速专业系统设计.doc
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1、自动控制系统课程设计任务书课题:电动自行车调速控制电路设计 姓名:蔡嘉伦 学号:118002目录概 述.2方案及原理.2总 体 规 划.3电 路 设 计.3参 考 文 献.9概述 单片机控制永磁无刷直流电动机调速系统合用于电动自行车等小功率工作状况。并能将多余电能回溃。该系统具备调速性能好、功率因数高、节能、体积小、重量轻等长处。本文从系统规定分析入手,将整个系统提成四个某些,分析和讨论了各个某些电路原理、控制方略、实现办法。详细讨论了系统各种工况及信号传递状况,并得到了系统各个某些在不同工况工作状态。系统各某些控制电路基于Intel公司控制芯片8051单片机。依照永磁无刷直流电动机特性实行脉
2、宽PWM控制,并通过转速传感器测量转速通过八段数码管动态显示转速,通过软硬件配合,实现了整个系统设计规定。方案及原理电动车对电动机基本规定 电动车运营,与普通工业应用不同,非常复杂。因而,对驱动系统规定是很高。 电动车用电动机应具备瞬时功率大,过载能力强、过载系数应为(34),加速性能好,使用寿命长特点。 电动车用电动机应具备辽阔调速范畴,涉及恒转矩区和恒功率区。在恒转矩区,规定低速运营时具备大转矩,以满足起动和爬坡规定;在恒功率区,规定低转矩时具备高速度,以满足车在平坦路面可以高速行驶规定。 电动车用电动机应可以在车减速时实现再生制动,将能量回收并反馈回蓄电池,使得电汽车具备最佳能量运用率,
3、这在内燃机摩托车上是不能实现。 电动车用电动机应在整个运营范畴内,具备高效率,以提高1次充电续驶里程。 此外还规定电动车用电动机可靠性好,可以在较恶劣环境下长期工作,构造简朴适应大批量生产,运营时噪声低,使用维修以便,价格便宜等。 鉴于电动车对电动机基本规定采用永磁无刷直流电动机。 永磁无刷直流电动机基本性能。 永磁无刷直流电动机是一种高性能电动机。它最大特点就是具备直流电动机外特性而没有刷构成机械接触构造。加之,它采用永磁体转子,没有励磁损耗:发热电枢绕组又装在外面定子上,散热容易,因而,永磁无刷直流电动机没有换向火花,没有无线电干扰,寿命长,运营可靠,维修简便。此外,它转速不受机械换向限制
4、,如果采用空气轴承或磁悬浮轴承,可以在每分钟高达几十万转运营。永磁无刷直流电动机机系统相比具备更高能量密度和更高效率,在电动车中有着较好应用前景。 永磁无刷直流电动机控制系统。 典型永磁无刷直流电动机是一种准解耦矢量控制系统,由于永磁体只能产生固定幅值磁场,因而永磁无刷直流电动机系统非常适合于运营在恒转矩区域,普通采用电流滞环控制或电流反馈型SPWM法来完毕。为进一步扩充转速,永磁无刷直流电动机也可以采用弱磁控制。弱磁控制实质是使相电流相位角超前,提供直轴去磁磁势来削弱定子绕组中磁链。 永磁无刷直流电动机局限性。永磁无刷直流电动机受到永磁材料工艺影响和限制,使得永磁无刷直流电动机功率范畴较小,
5、最大功率仅几十千瓦。永磁材料在受到振动、高温和过载电流作用时,其导磁性能也许会下降或发生退磁现象,将减少永磁电动机性能,严重时还会损坏电动机,在使用中必要严格控制,使其不发生过载。永磁无刷直流电动机在恒功率模式下,操纵复杂,需要一套复杂控制系统,从而使得永磁无刷直流电动机驱动系统造价很高。方案及原理对于电动自行车控制系统设计重要有三个方面:一、控制电路设计;二、传感器选取以及安放设计;三、显示电路设计;四、程序设计。从总方面来考虑,传感器使用应当尽量减少单片机信号解决量,但是又必要能使车行驶自如。控制电路要依照选用电机和传感器来设计,重要考虑稳定性,抗干扰性。控制核心采用51单片机,控制系统与
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