直流无刷电机驱动电动自行车设计

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1、江西理工大学应用科学学院课程设计直流无刷电机驱动电动自行车设计目录第1章摘要-2-第2章设计要求-3-第3章电动自行车原理-4-3.1电动自行车的特点-4-3.2电动自行车的组成部分-4-第4章电机的选择-5-4.1电机介绍-5-4.2按工作特性分类-5-4.3按传感方式分类-5-4.4无刷直流电机特点-5-第5章无刷直流电机工作原理-6-5.1稀土永磁无刷直流电机的基本结构-6-5.2电机的基本工作原理-6-5.3三相无刷直流电机星形连接全桥驱动原理-7-第6章电动车的控制部分设计-9-6.1本设计的主要工作-9-6.2电机驱动部分设计-9-

2、6.3控制部分设计-10-6.4电机调速过流保护等功能部分电路设计-12-6.5刹车控制功能-12-第7章无刷直流电机控制器硬件设计-13-7.1无刷直流电机控制器-13-7.2单片机选择依据-13-7.3PWM信号在PLC单片机中的处理-13-7.4微控制器电路-14-第8章总结-15-第9章致谢-16--15-江西理工大学应用科学学院课程设计第1章摘要无刷直流电机控制系统集电机、逆变电路、检测元件、控制软件和硬件于一体，具有高可靠、高效率、寿命长、调速方便等优点，在电动调速领域有着广泛的应用。 根据项目参数要求，采用Mcrochip公司的P

3、IC16F72单片机作为控制芯片，在硬件方面，进行了微控制单元电路设计、逻辑互锁电路设计、转子位置信号采集电路设计、电源电路设计、升压电路设计、系统硬件保护电路设计、三相全桥逆变电路设计、逆变器驱动电路设计和显示电路设计。 在软件方面利用汇编语言，采用模块化编程和结构化编程。根据无刷直流电机的控制原理，对系统的控制部分进行了详细分析。设计了系统状态显示面板程序模块。利用数字PI控制理论实现电机速度的闭环调制，提出了一种电机控制系统的接线模式自识别功能设计方案，能够自动识别电机的换相角度、霍尔相位和电机输出相位。-15-江西理工大学应用科学学院课

4、程设计第2章设计要求某电动自行车自重40公斤，最高车速为30km/h（城市平整路面），额定载重量为50公斤，要求采用直流无刷电机驱动，电机的功率235w左右,电池电源的供电电压为48v左右,设计该系统的软硬件，要求：1.对电机进行选型设计。2.能用电动车的把手进行调速。3.有电刹车功能。-15-江西理工大学应用科学学院课程设计第3章电动自行车原理3.1电动自行车的特点作为一种新能源绿色交通工具，电动自行车具有以下特点:   无污染:电动自行车是以蓄电池发出的电源作为驱动能源，运行过程中无废气排放，不会对大气造成污染； 低噪音、震动小:电动自行车

5、采用电动机驱动，与用内燃机的摩托相比，运行产生的噪音显著减小，通常要低10-15db，且运行比较平稳； 效率高:摩托车、燃油助力车的效率一般只有30%左右，而电动自行车采用电动机驱动系统，无空转损头，电池能量的80%以上转化成为动力，而且可以在制动时候进行能量回馈，更加提高了他的能量利用率，其效率可高达到70%到80%以上； 安全、轻便、易维护:电动自行车的最高时速限制在30km/h以内，只能在非机动车道行使，可以快速起停，安全可靠。相对于摩托车，他的速度是大受限制，但在人口密集的城市城镇是足够了，能让大众普遍接受，而且他体积小、重量轻、整车质

6、量大概在30-50kg，即使没电时脚踏骑行也不会费劲，蓄电池是免维护的，电机的故障率也较低。3.2电动自行车的组成部分电动自行车一般由动力部分、传动部分、行车部分、操纵制动部分、电气仪表部分组成。动力部分：电动自行车的动力部分通常有蓄电池和电机构成，是电动自行车的动力来源。其性能的好坏，直接影响电动自行车的动力性和经济性。传动部分：电动自行车传动部分的作用是将动力部分输出的功率传递给驱动轮，驱使电动自行车行使。通过变速器或调速器，使电动自行车获得行使所需要的驱动力和速度，并保证电动自行车的平稳起步和停车，他有变速器、后传动装置组成。行车部分：行

7、车部分的作用是使电动自行车构成一个整体，支撑全车的总重量，将传动部分传递到的扭矩转换成驱使电自行车行使的牵引力，同时承受吸收和传递路面作用于车轮上的各种反作用力，确保电动自行车正常、安全行使、他主要有车架、前减震器、前后轮、座垫等组成。操纵控制部分：操纵制动部分的作用是直接控制行车方向、行使速度、制动等，以确保电动自行车行使安全，他有车把、制动装置、调速手把等组成。电气仪表部分：电气仪表装置是保证车辆安全行使并反映车辆运动状态的主要装置，他使骑行者能正确、有效地对车辆行使适时地进行控制。他由数据显示装置、充电器等组成。-15-江西理工大学应用科

8、学学院课程设计第4章电机的选择4.1电机介绍直流无刷电机是在有刷直流电机的基础上发展起来的,它是以法拉第的电磁感应定律为基础,而又以新兴的电子技术,数