电动自行车调速系统的设计.doc
《电动自行车调速系统的设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电动自行车调速系统的设计.doc(15页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、目 录内容摘要:1核心词:1Abstract1Key words:11.引言22.系统规定22.1电动自行车车对电动机基本规定22.2采用永磁无刷直流电动机33.电路设计331电源电路和显示电路432控制电路43.3驱动电路及原理54.重要器件性能及原理74.1MCS-51单片机内部构造74.2永磁无刷直流电动机74.3三端式稳压器78L05工作原理85.结束语11参照文献12致 谢13电动自行车调速系统设计内容摘要:随着科学技术不断发展,单片机被广泛应于电动自行车领域。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、
2、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。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。核心词:单片机 永磁无刷直流电动机 设计Abstract:With the development of science and technology,SCM is widely used in the field of electric bicycle. The speed
3、 control system of permanent magnet brushless DC motor controlled by single chip microcomputer can be applied to the operation of electric bicycle and other small power. And will be able to return the excess power. The system has the advantages of good speed performance,high power factor,energy savi
4、ng,small size,light weight and so on. In this paper,from the system requirements analysis,the whole system is divided into four parts,analysis and discussion of the various parts of the circuit principle,control strategy,implementation method. Control circuit of each part of the system is based on t
5、he control chip of Intel company 8051. According to the permanent magnet characteristics of Brushless DC motor PWM control and the speed sensor by eight digital tube dynamic display of speed,together with the hardware and software to achieve the design requirements of the whole system.Key words:sing
6、le chip microcomputer permanent magnet brushless DC motor design1.引言电动车发展史比燃油汽车更长,世界上第一辆机动车就是电动车。日后,由于燃油汽车技术迅速发展,而电动车在能源技术和行驶里程研制上长期未能获得突破,从20世纪代初至60年代末,电动车发展进入了一种沉寂期。进入70年代以来,由于中东石油危机爆发以及人类对自然环境日益关注,电动车才再度成为技术发展热点。近几十年来,重要工业化国家为电动车开发投入了大量人力和财力,电动车各项有关技术也获得了重大进展。尽管电动车在能源和行驶里程研制方面,至今尚未获得突破性进展,但是电动车美好
7、前景依然勉励着人们锲而不舍地开发新型电动车,改进其性能。当前能源和环境对人类压力越来越大,规定尽快改进人类生存环境呼声越来越高。为了适应这个发展趋势,世界各国政府、学术界、工业界正在加大对电动车开发投资力度,加快电动车商品化步伐。虽然当前电动车在能源和行驶里程方面尚未能尽如人意,但已足以满足人们基本需要。从技术发展角度来看,在走过了漫长而艰难发展历程之后,电动车正面临着重大技术突破,有望成为21世纪重要交通工具。人类与环境共存和全球经济可持续发展使人们迫切但愿谋求到一种既能代替人力又低排放和有效运用资源交通工具,电动车是一种安全、经济、清洁绿色交通工具,不但在能源、环境方面有其独特优越性和竞争
8、力,因而使用电动车无疑是一种很有但愿方案。当代电动车是融合了电力、电子、机械控制、材料科学以及化工技术等各种高新技术综合产品。整体运营性能、经济性等一方面取决于电池系统和电机驱动控制系统。电动车电机驱动系统普通由四个重要某些构成,即控制器、功率变换器、电动机及传感器。当前电动车中使用电动机普通有直流电动机、感应电动机、开关磁阻电动机以及永磁无刷电动机等。2.系统规定2.1电动自行车车对电动机基本规定电动自行车运营,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,加速性能好,使用寿命长特点。电动自行车用电动机应具备辽阔调速范畴,
9、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。电动自行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,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,以提高一次充电续驶里程。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。2.2采用永磁无刷直流电动机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与构成机械接触构造。加之,它采用
10、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,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。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。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。3.电路设计控制电路重要有电源电路、电机驱动电路、单片机接口电路、显示电路四个某些。考虑
11、到电机起动电流和制动时比较大,会导致电源电压不稳定容易对单片机和传感器工作产生干扰,因此,电机驱动电路和单片机以及传感器电路用光耦隔离。传感器电源直接使用24V蓄电池,单片机电源则通过三端稳压器78L05将24V电源转换到5V。31电源电路和显示电路24V直流电源经三端稳牙器74L05输出即为单片机所规定+5V电源。电路中接入电容C1、C2是用来实现频率补偿,可防止稳压器产生高频自激振荡并抑制电路引入高频干扰。大容量C3是电解电容,以减小稳压电源输出端由输入电源引入低频干扰。D是保护二极管,当输入端意外短路时,给输出电容器C3形成一种放电通路,防止C3两端电压作用于调节管,导致调节管击穿而损坏
12、。显示某些采用单片机串口通讯,以节约单片机端口,单片机通过中断方式为显示服务。直流电动机额定转速为190转每分大概需要三位数码显示。驱动器采用74LS164串接510欧限流电阻。32控制电路打开系统电源后由电位器控制电动机转速,IN0-IN6线上那一路模仿电压被转换成数字量由ADDA-ADDC线上地址决定。ADDC0809内部“地址锁存与译码”电路便能把IN0线上模仿电压送入8位A/D转换器此时,若单片机使STAR线处在高电平,则ADC0809便开始A/D转换,一旦A/D转换完毕,ADC0809一方面把A/D转换后数字量送入它三态输出缓冲器另一方面又使EOC线变为高电平向单片机提出中断祈求。单
13、片机检测和响应当中断祈求后就通过使rd非变为低电平而使OE线变高,以便可以从2-1-2-8引线上取走A/D转换后数字量。单片机依照 A/D转换后数字量输出相应巨型脉冲信号。脉冲信号经74LS245放大后经光电藕荷控制继电器。3.3驱动电路及原理电动自行车使用24V直流电机, 对于这种小功率直流电机调速办法普通有两种。一种线性型:使用功率三极管作为功率放大器输出控制直流电机。线性型驱动电路构造和原理简朴,成本低,加速能力强,但功率损耗大,特别是低速大转距运营时,通过电阻R电流大,发热厉害,损耗大。另一种脉宽调制型:脉宽调速(PULSE WIDE MODULATIONPWM)较惯用一种调速方式,这
14、种调速方式有调速特性优良、调节平滑、调速范畴广、过载能力大,能承受频繁负载冲击,还可以实现频繁无级迅速启动、制动和反转等长处。因而决定采用PWM方式控制直流电机。永磁式直流电机脉宽调速原理:永磁式直流电动机电机转速由电枢电压UD决定,电枢电压UD越高电机转速越快,电枢电压UD降为0V,电机就停转。直流电机详细调速过程是:先让它启动一段时间,然后切断电源,电动机因惯性而降速转动。在转速降到一定限度时使电动机再次接通电动机因而而再次加速。不断给电枢两端送入脉动电压源(即脉动信号) 就可以使电动机转速控制在指定范畴内。如下所示:脉冲信号:tT转速:VMAXVDVMAX为电动机最大转速值。VMIN为电
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电动自行车 调速 系统 设计
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【精****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【精****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。