电动助力车电机驱动系统设计-开题报告

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1、开题报告1.毕业设计的主要内容、重点和难点等研宄内容电动助力车是以蓄电池、锂电池等电能作为辅助能源，具有两个车轮，能实现人力骑行、电动或电助动功能的自行车。它是在普通自行车的基础上安装了电机、控制器、电池、转把等操纵部件和显示仪表系统的机电一体化的个人交通工具。电动助力车具有价格便宜、绿色无污染、噪音低振动小、能源利用率高及能源多样化等特点，很快被社会所广泛接纳和普及使用。电动助力车的动力多采用直流电机（奋刷或无刷）提供，其操控性和可靠性的优劣与电机驱动系统密切相关。单片机控制的电动助力车电机驱动系统适用于电动自行车等小功率的工作情况，具有调速性能好、功率因素高

2、、节能、体积小、重量轻等优点。本课题的研究内容是用单片机控制，设计电动助力车驱动和操纵系统，使用LCD对速度进行输出显示，并具有调速功能。木课题的研究内容主要有一下几个方面：（1）研究电动自行车的工作原理和功能；（2）研究有关单片机电动自行车方面的设计；（3）研究如何设计能实现电动自行车控制的系统；（4）研究相关软、硬件的仿真与调试；（5）研究电动自行车电机驱动系统的硬件。研究重点及难点重点：（1）电动助力车电机驱动系统的硬件设计，使基木硬件电路能满足测速要求和调速要求；（2）选择合适的测速传感器，以及设计相应合理的调速电路，确保检测系统的精确性；（3）正确设计

3、测速、调速和显示的程序，并且设计出操作简单、工作可靠的操纵界面。难点：（1）如何设计控制电路，使之能够符合单片机采集数据要求的同时能够满足测速和调速要求；（2）如何设计单片机程序，使之能根据收到的传感器脉冲信号和轮圈周长等数据计算出电动车的速度，并输出给显示电路；（3）如何选择合理方案设计硬件电路，使用方便，经济实用。1.准备情况（查阅过的文献资料及调研情况、现有设备、实验条件等）研究概况及发展趋势（1）电动助力车研宂概况[13]电动助力车核心技术包括三个方而：电机与传动、控制器与控制技术、电池等，涉及电气、电力电子、控制、机械等多学科。A前，电动自行车所使用的

4、电机一般为直流电机，它具有体积小，效率高，调速性能优良等特点；而电机的结构一般以轮毂式居多。传统的直流电机内部有碳刷和换向器，故称之为有刷直流电机。它应用技术成熟，高速范围宽，构成的控制系统简单，成本相对较低，过载能力强。无刷直流电机内部没电刷和换向器，其转子一般由永磁体构成，这样的永磁无刷直流电机因其转子没有励磁损耗，效率较高，得到了广泛的应用。控制器是电动自行车的大脑，其主要作用是控制电机转速、提高电机效率以及在一定情况下保护电机和电池。对于直流电机，几本都是采用PWM技术通过控制电机端电压来控制电机转速。电池是电动自行车的动力之源，在电动自行车中占有极其重

5、要的地位，电池质量好坏直接影响电动自行车的行驶里程和使用寿命。目前电动自行车使用的车载电池有铅酸电池、镍镅电池、镍氢电池、锂电池等。（2）国内的发展趋势+7]电机是电动自行车的关键部件。为使电动自行车有良好的使用性能，驱动电机应具有宽调速范围、高转速和足够大的起动转矩。此外，由于电动自行车的驱动电机是车载形式运行的，这要求电机体积小、重量轻、效率高、且具有良好的能量回馈性能。一个多世纪以来，电动机作为机电能量转换装置，其应用范围已遍及国民经济的各个领域以及人们的日常生活中。其主要类型有同步电机、异步电机和直流电机三种。由于传统的直流电动机均采用电刷以及机械方法进

6、行换向，因而存在相对的机械摩擦，由此带来了噪声、火花、无线电干扰以及寿命缩短等弱点，在加上制造成本高及维修困难的缺点，从而大大限制了它的应用范围。针对上述传统直流电动机的弊病，早在上世纪30年代就有人开始研制已电子换向代替电刷机械换向的直流无刷电动机。经过了儿十年的努力，直至上世纪60年代初终于实现了这一愿望。进入70年代晶闸管开始形成由低电压小电流到高电压大电流的系列产品，普通晶闸管不能自关断的半控型器件，被成称为第一代电力电子器件。随着电力电子技术理论研宄和制造工艺水平的不断提高，电力电子器件在容量和类型方面得到了很大发展，是电力电子技术的乂一次飞跃。稀土永

7、磁无刷直流电机是近20年发展起来的一类电机，电力电子技术、微电子技术、微机和稀土永磁材料的发展为无刷直流电机的研宄奠定了基础。近些年来，随着现代电离电子技术、控制技术和计算机技术的发展，电机的应用技术也得到了进一步的发展，新产品、新技术层出不穷。许多电动生产厂家都应用了一系列的电动车新技术，大大增强了自身品牌在市场上的影响，也颇受消费者的关注。麦科集团电助动车公司研制出智能变频电机，变频控制器和变频高效电机共同组成高效动力系统，充分利用小电流大转矩原理，在其行过程中根据路况和载重情况及时调整功率输出；北京新日电动车研制开发了双动力电动车，与普通电动车和比，双动力

8、电动车拥有两个动力源，可