無刷電機的工作原理及控制器的檢修

精典收藏rf 2017-05-16

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由圖可知，當打開電動自行車后，接通電源，由蓄電池為電動自行車進行供電，指示儀表顯示蓄電池的當前狀態(tài)，同時控制器處于待機準備狀態(tài)！
當旋動轉把時，調(diào)速信號通過引線送往控制器中的主處理芯片?？刂破髦械闹魈幚硇酒鶕?jù)接收到的信號作出相應反應，并將控制信號和驅(qū)動信號送到邏輯電路和功率晶體管中，再輸出電動機控制和驅(qū)動信號，使無刷電動機運轉。

電動機旋轉后，其內(nèi)部的位置傳感器(即霍爾元件)將檢測到轉子磁極的位置信號，反饋到控制器中的主處理芯片，控制相應功率晶體管的導通和關閉狀態(tài)。

當按下閘把時，其閘把的剎車信號經(jīng)插接件送到控制器中，控制器中主處理芯片對該信號進行處理后，輸出的制動信號使得功率晶體管處于關閉狀態(tài)，使無刷電動機斷電，達到剎車的目的。
在電動自行車進行控制的過程中，主處理芯片把當前的控制信號均通過插接件，在指示儀表中顯示出來。
在無刷電機中，功率管構成的電路十分重要，如果其中一個功率管損壞，電機就會不工作，下圖就是電機與功率管的關系圖

六個功率管在微處理器芯片或pwm信號產(chǎn)生電路控制下，實現(xiàn)交替循環(huán)導通和截至控制，從而不斷改變電流的方向，如下圖所示

為了知道無刷電機的工作原理可以劃分為幾個主要的功能電路，如供電電路，啟動電路，剎車電路，調(diào)速電路，欠壓保護電路，過流保護電路。
(1)供電電路
蓄電池的36V電壓經(jīng)電阻器R1限流，電容器C3、C2濾波后送入三端穩(wěn)壓器IC27812
的1腳，經(jīng)穩(wěn)壓后，由其回腳輸出+12V電壓，該電壓經(jīng)電容器Cl濾波后，送入IC1的18腳、17腳，為ICI提供工作電壓同時分別送入三個驅(qū)動器IC3、IC4、IC5的1腳供電。
另外，+12V電壓經(jīng)電阻器R19限流、二極管VZ4穩(wěn)壓、C13濾波后輸出+6V電壓，分
別為IC6及轉把供電。
(2)啟動電路
啟動電路主要用來驅(qū)動無刷電動機運轉，該電路中的控制芯片MC33035的18腳、17腳
得到供電電壓后，IC1內(nèi)部開始工作，其1腳和20腳、19腳和24腳、2腳和21腳分別輸出
驅(qū)動信號，經(jīng)IC3、IC4、IC5處理后驅(qū)動VFI～VF6，最后驅(qū)動電動機三相繞組，使電動機旋轉。
(3)剎車制動電路
該電路中，控制芯片MC33035的7腳及外圍電路與閘把開關組成剎車電路。電動自行
車正常運轉時，控制芯片MC330357腳為高電平，當捏下閘把時，閘把中的常開觸點閉
爾控制芯片MC33035的7腳電壓經(jīng)一極管和閘把開關后接地，該芯片的7腳變?yōu)榈碗娖?，從而停止工作，VFI～VF6截止，電動機停止轉動。隨后閘把拉動閘絲使電動自行車抱閘閘緊，電動自行車停車。
下面就是無刷電機驅(qū)動電路圖

控制器的檢修

控制器出現(xiàn)故障表現(xiàn)為接通電源后電動機便高速運轉(飛車故障)、電動機轉速不穩(wěn)(控制電路輸出電壓不穩(wěn)定)、電動機不啟動(控制電路無輸出或輸出電壓不正常、通電燒控制器)、電動機抖動(控制電路缺相)等。

當懷疑電動自行車控制器故障時，可遵循'先外圍后自身、先査輸出后査內(nèi)部'的基本原則進行檢修。
綜上所述，檢修控制器時總體思路為借助檢修儀表(萬用表)首先對控制器連接引線上的電壓或信號進行檢測，當所測信號參數(shù)異常時，先排除外圍關聯(lián)部件故障在外圍部件正常前提下，可再針對控制器內(nèi)部主要元器件進行檢測，如易損的功率管和穩(wěn)壓器等。
下面是點對點的檢測方法
一、控制器與電源
用萬用表檢查電池與控制器的連接處的電壓是否小于電池電壓，如電池電壓為48v，檢測出小于48v那么電池可能損壞，或者接觸不良。
二、控制器與轉把之間控制信號的檢測
通常轉把與控制器由三根引線進行連接，若引線為五根，其他2根為巡航線，檢測前了解每根線的功能，用萬用表檢測就可以了，其中紅色為+5V，綠色為信號線，黑色為接地線。

如圖所示