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電動工具解決方案
 

直流無刷電動自行車控制器正弦波解決方案

方案概述

隨著技術的更新換代,電動車電機的控制方案也在不斷的更新與進步。磁場定向控制(Field Oriented Control FOC)也越來越多地被應用到電動車控制器上,相比較之前的方波控制方案降低了轉矩脈動,從而消除了轉矩脈動所產生的噪聲;沒有方波控制的去磁和增磁反應,降低電機發熱;同時提高了系統效率,并且增大了最大轉矩。

正弦波控制解決方案為純正弦五段式單電阻FOC控制,不是假正弦和偽矢量。PWM載波為16K

本弦實現方式不是查表,而是真正的數學函數,控制更加精確。

G80F960A有增強的內核乘除法,所以可以實現正弦矢量算法,同時提供乘除法等內部算法函數庫。

本正弦方案的轉把作為占空比的輸入,反饋電流環作為補償值,所以通用性較好。

系統結構

電動自行車控制器正弦波控制采用8位高性能51內核的G80F960A作為主控芯片,電動自行車控制器正弦波控制的系統結構如下圖所示。

 


方案優勢

噪音更低,騎行更平穩、效率更高,續航時間更長、降低電機發熱,提高電機壽命、對霍爾傳感器安裝位置要求不高、電流變化平穩,過沖小、弱磁控制,提高最高轉速。

采用高性能的51內核的G80F960A微控制器作為主控芯片。G80F960A是一種高速高效率8051兼容單片機。在同樣振蕩頻率下,較之傳統的8051芯片具有運行更快速,性能更優越的特性。

G80F960A保留了標準8051芯片的大部分特性,包括內置256字節RAM216位定時器/計數器。此外,

G80F960A還集成了1280字節外部 擴展RAM,以及存儲程序的16K字節flash,此外還集成2KEEPROM,用于在系統掉電后保存數據。

G80F960A還集成了兩個多輸入模擬比較器,兩路放大器,12位集成數字比較功能的高速ADC,以及6輸出帶死區

    時間控制的電機控制PWM模塊,非常適合于直流無刷電機/永磁同步電機控制。

此外,G80F960A集成了看門狗定時器,上電復位和低電壓復位等功能,提供了2種低功耗省電模式。

技術規格

1、正弦波控制資源特點:

      主頻最高xxM, 1T機器周期

      內部雙序列高速AD,最快采樣速度1us

      內部集成雙高速運算放大器

      內含16×16單周期乘法器和移位器,32/16 8周期除法器

      配套軟件提供IQMath算數庫,Park / Clark / IPark變換庫

      配套的空間矢量變化函數庫

2、正弦波控制器主要功能概述:

      自動測相功能

      限流控制

      過流保護

      堵轉保護

      欠壓保護

      防飛車功能

      自動巡航

      助力功能

      電子剎車與反充電功能

      倒車功能

      防盜功能

直流無刷電機的正弦波控制器實物圖

 

                         


資料下載   

【技術筆記】 直流無刷電動自行車控制器正弦波解決方案.pdf

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