淺析低速電動車用電機控制器的設(shè)計與實現(xiàn)論文
引高
隨著新能源產(chǎn)業(yè)的興起，電動汽車以低成本運營，綠色環(huán)保等優(yōu)勢進入到人們的生活中。低速電動車作為一種新型的代步工具，在農(nóng)村占據(jù)了很大的市場。但是低速電動車目前使用的電機及控制器大多為直流有刷控制系統(tǒng)。直流有刷控制系統(tǒng)的缺點是電機維護費用高，最高轉(zhuǎn)速低，爬坡能力有限，這些因素一直制約著低速電動車的推廣。交流異步電機控制系統(tǒng)可以有效克服直流有刷控制系統(tǒng)的缺點，但是價格偏高。本設(shè)計在電路設(shè)計及器件選型上做了大量的分析及試驗驗證，提供了一種操作簡單，價格低廉的低速電動車用交流異步電機控制器
1電機控制器系統(tǒng)設(shè)計
電動汽車電機控制器主要工作方式為扭矩控制方式。工作原理為:采集車輛油門踏板的信號和電機速度傳感器信號作為輸入，根據(jù)檢測到的電機U,V,W的相電流做閉環(huán)反饋，得到電機驅(qū)動需要的PW M波形。同時，電機控制器需要實時監(jiān)測電機的溫度信號、電流大小、控制器的溫度信號、電壓信號等，保障控制系統(tǒng)的安全及行車的安全為了方便實現(xiàn)對電機參數(shù)的匹配設(shè)置及整車特性的設(shè)置，專門設(shè)計了CAN總線通信電路，提高了控制器使用的.方便性及故障定位的便捷性。本設(shè)計共由三部分組成，控制板、功率板及電容。
控制器的主芯片采用T1公司的TMS320LF2406，該款芯片將實時處理能力和控制器外設(shè)功能集于一身，為控制系統(tǒng)應(yīng)用提供了一個理想的解決方案。控制器的外圍電路主要包括:模擬量檢測電路、開關(guān)量檢測電路、電流檢測電路、電壓檢測電路、溫度檢測電路、轉(zhuǎn)速采集電路及CAN通信電路、參數(shù)存電路
1.1模擬量檢測電路
模擬量檢測電路通過運放完成對輸入油門踏板信號的采集功能。
1.2電流檢測電路
電流檢測電路是電機控制器系統(tǒng)的重要組成部分。電流采樣的準確性影響電機相電壓矢量三角形的閉合性，即影響電機的效率及運行的平穩(wěn)性。但是由于集成的電流傳感器價格比較貴，本設(shè)計采用Allegro公司的A 1326芯片，配合磁環(huán)進行電流的檢測，通過改變磁環(huán)的磁場氣隙，可以調(diào)整電流的檢測范圍。實踐證明，使用該電路可以實現(xiàn)對電流的準確采集
1.3電壓檢測電路
電壓檢測電路可以通過檢測電池的端電壓，實現(xiàn)對電池的過欠壓報警。由于蓄電池的工作電壓范圍比較寬，為了準確檢測到最高電壓和最低電壓，本設(shè)計采用I雙運放分段采集的方式。其中，低電壓由U8A檢測，高電壓由U 8B部分電路檢測。低電壓段輸出:VO =(R58* (1/CR57 +R45) +1/R58 +1/R56) *Vi+)。R58/R56*VREF。高電壓段輸出:V 1= (R49* ( 1/R52+1/R49+1/R50) * Vi+)-R49/R50* V REF。其中，Vi+=R48/ (R37+R48) * U do ,V REF=3.OV do。此種檢測方法大大提高了電壓的采集精度，而且電路簡單，器件便宜。
2結(jié)束語
文章詳細論述了采用'PMS320LF2406 DSP為核心的低速車交流異步電機控制器的硬件設(shè)計，給出了模擬量采集、電流采集、電壓采集、CAN通信等電路的設(shè)計方法及器件選型。本電機控制器通過臺架測試及實際車輛道路測試，證明硬件電路工作可靠，控制器效率達到95%以上，各種保護功能完善。通過CAN總線進行電機匹配設(shè)置及故障讀取，增強了控制器的可操作性，方便了用戶使用。
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