專利名稱：一體化雙動(dòng)力控制無刷電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種交通工具的一體化雙動(dòng)力控制無刷電機(jī)裝置，尤其涉及一種電動(dòng)自行車、電動(dòng)三輪車、摩托車、汽車等用蓄電池及直流電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力的交通工具。
背景技術(shù)：
目前無刷電機(jī)絕大部分是無刷電機(jī)控制器與無刷電機(jī)組合一起才能使用的，因?yàn)榇私Y(jié)構(gòu)具有引線多，安裝調(diào)試復(fù)雜，按插件多故障率及生產(chǎn)成本高，給生產(chǎn)使用帶來不便，尤其是雙動(dòng)力(雙繞組)無刷電機(jī)外部配件引線更加復(fù)雜，有一個(gè)3×3×2的常閉三相繼電器及驅(qū)動(dòng)線圈，從電機(jī)內(nèi)部雙動(dòng)力(雙繞組)就要再引出三根電線，加上繼電器的11根引線，總共就有14根引線，一個(gè)繼電器接線就更為復(fù)雜。
此技術(shù)發(fā)明就是將一個(gè)無刷電機(jī)控制器及繼電器全部裝在無刷電機(jī)的內(nèi)部，這樣就大大減少電機(jī)的引線，降低成本，降低故障率，極大的方便安裝調(diào)試和使用。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種一體化無刷雙動(dòng)力控制電機(jī)(

圖1)是有二個(gè)端蓋，一個(gè)鋁輪的輪轂轉(zhuǎn)子，在輪轂內(nèi)部有一個(gè)定子鐵芯及線圈繞組，在鐵芯繞組中間的空腔內(nèi)左側(cè)裝有電機(jī)控制電路的線路板，右側(cè)裝有一個(gè)變檔繼電器及制電路板，在定子繞組的二端有一根固定在后叉上的軸，從軸的一端中間打有一個(gè)孔，從孔中引出電源及相關(guān)的控制線。
三相六步電機(jī)控制電路，如圖3所示的電路是具有全波六步驅(qū)動(dòng)的一個(gè)開環(huán)電機(jī)控制器的電路連接圖。其中的功率開關(guān)三極管為達(dá)林頓PNP型，下部的功率開關(guān)三極管為N溝道功率MOSFET。由于每個(gè)器件均含有一個(gè)寄生箝位二極管，因而可以將定子電感能量返回的電源。其輸出能驅(qū)動(dòng)三角型連接或星型連接的定子，如果使用分離電源，也能驅(qū)動(dòng)中線接地的Y型連接。
在任意給定的轉(zhuǎn)子位置，三相六步電機(jī)控制電路中都僅有一個(gè)頂部和底部功率開關(guān)(屬于不同的圖騰柱)有效。因此，通過合理配置可使定子繞組的兩端從電源切換到地，并可使電流為雙向或全波。由于前沿尖峰通常在電流波形中出現(xiàn)，并會(huì)導(dǎo)致限流錯(cuò)誤。因此，可通過在電流檢測輸入處串聯(lián)一個(gè)RC濾波器來抑制類峰。同時(shí)，Rs采用低感型電阻也有助于減小尖峰。
控制器內(nèi)含可用于正確整流時(shí)序的轉(zhuǎn)子位置譯碼器，以及可對(duì)傳感器的溫度進(jìn)行補(bǔ)償?shù)膮⒖茧娖?，同時(shí)它還具有一個(gè)頻率可編程的鋸齒波振蕩器、一個(gè)誤差信號(hào)放大器、一個(gè)脈沖調(diào)制器比較器、三個(gè)集電極開路頂端驅(qū)動(dòng)輸出和三個(gè)非常適用于驅(qū)動(dòng)功率場效應(yīng)管(MOSFET)的大電流圖騰柱式底部輸出器。此外，還有欠鎖定功能，同時(shí)帶有可選時(shí)間延遲鎖存關(guān)斷模式的逐周限流特性以及內(nèi)部熱關(guān)斷等特性。其典型的電機(jī)控制功能包括開環(huán)速度、正向或反向、以及運(yùn)行使能等。
內(nèi)部的轉(zhuǎn)子位置譯碼器主要用于監(jiān)控三個(gè)傳感器輸入，以便系統(tǒng)能夠正確提供高端和低端驅(qū)動(dòng)輸入的正確時(shí)序。傳感器輸入可直接與集電極開路型霍爾效應(yīng)開關(guān)或者光電耦合器相連接。此外，該電路還內(nèi)含上拉電阻，其輸入與門限典型值為2.2V的TTL電平兼容。用本控制器控制的三相電機(jī)可在最常見的四種傳感器相位下工作。本控制器所提供的60度/120度選擇可很方便地控制具有60度、120度、240度或300度的傳感器相位電機(jī)。其三個(gè)傳感器輸入有八種可能的輸入編碼組合，其中六種是有效的轉(zhuǎn)子位置，另外兩種編碼組合無效。通過六個(gè)有效輸入編碼可使譯碼器在使用60度電氣相位的窗口內(nèi)分辨出電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置。
本直流無刷電機(jī)控制器的正向/反向輸出可通過翻轉(zhuǎn)定子繞組上的電壓來改變電機(jī)轉(zhuǎn)向。當(dāng)輸入狀態(tài)改變時(shí)，指定的傳感器輸入編碼將從高電平變?yōu)榈碗娖?，從而改變整流時(shí)序，以使電機(jī)改變旋轉(zhuǎn)方向。
電機(jī)通/斷控制可由輸出使能來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)該管腳開路時(shí)，連接到正電源的內(nèi)置上拉電阻將會(huì)啟動(dòng)頂部和底部驅(qū)動(dòng)輸出時(shí)序。而當(dāng)該腳接地時(shí)，頂端驅(qū)動(dòng)輸出將關(guān)閉，并將底部驅(qū)動(dòng)強(qiáng)制為低，從而使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。
本發(fā)明提供一種雙動(dòng)力自動(dòng)手動(dòng)變檔控制器(圖4)，和三相六步電機(jī)控制器線路及雙繞組定子線圈相配合就實(shí)現(xiàn)自動(dòng)手動(dòng)換檔(雙動(dòng)力、變檔、換檔)控制電機(jī)。
其要點(diǎn)是1、一體化無刷雙動(dòng)力控制電機(jī)(圖1)是有二個(gè)端蓋，一個(gè)鋁輪的輪轂轉(zhuǎn)子，在輪轂內(nèi)部有一個(gè)定子鐵芯及線圈繞組，在鐵芯繞組中間的空腔內(nèi)左側(cè)裝有電機(jī)控制電路的線路板，右側(cè)裝有一個(gè)變檔繼電器及制電路板，在定子繞組的二端有一根固定在后叉上的軸，從軸的一端中間打有一個(gè)孔，從孔中引出電源及相關(guān)的控制線；2、三相六步電機(jī)控制電路是具有全波六步驅(qū)動(dòng)的一個(gè)開環(huán)電機(jī)控制器，其中的功率開關(guān)三極管為達(dá)林頓PNP型，下部的功率開關(guān)三極管為N溝道功率場效應(yīng)管的大電流圖騰柱式底部輸出器。由于每個(gè)器件均含有一個(gè)寄生箝位二極管，因而可以將定子電感能量返回的電源。其輸出能驅(qū)動(dòng)三角型連接或星型連接的定子，如果使用分離電源，也能驅(qū)動(dòng)中線接地的Y型連接；3、雙動(dòng)力自動(dòng)手動(dòng)變檔控制器(圖4)，和三相六步電機(jī)控制器線路及雙繞組定子線圈相配合就實(shí)現(xiàn)自動(dòng)手動(dòng)換檔(雙動(dòng)力、變檔、換檔)控制電機(jī)；圖面說明附圖一為一體化雙動(dòng)力無刷控制電機(jī)結(jié)構(gòu)圖。附圖一中1為端蓋、2為軸承、3為電機(jī)控制器散熱片、4為電機(jī)控制器線路板、5為變檔控制器線路板、6繼電器、7電機(jī)軸、8定子鐵芯、9控制線出線孔、10一體化鋁輪。
附圖二為普通雙動(dòng)力無刷電機(jī)與無刷電機(jī)控制器部分接線方框圖。附圖二中11為48V蓄電池組、12為充電插座、13為限速插頭、14為無刷電機(jī)控制器、15為剎車信號(hào)線、16為行駛電流信號(hào)線、17為繼電器、18為霍爾電源信號(hào)線、19為變檔電動(dòng)機(jī)、20為20A熔絲、21為電流表、22為5A熔絲、23為燈光電路插頭、24為儀表顯示插頭、25為剎車信號(hào)線插頭、26為速度表插頭、27為轉(zhuǎn)把速度控制信號(hào)線、28為負(fù)極接地線、29為12V電源線、30為48V電源線、31為變檔按鈕、32自動(dòng)、手動(dòng)變檔控制器；附圖三為三相六步電機(jī)控制電路工作原理圖。
附圖四為雙動(dòng)力自動(dòng)、手動(dòng)變檔控制器電原理圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例為一體化無刷雙動(dòng)力控制電機(jī)是有二個(gè)端蓋，一個(gè)鋁輪的輪轂轉(zhuǎn)子，在輪轂內(nèi)部有一個(gè)定子鐵芯及線圈繞組，在鐵芯繞組中間的空腔內(nèi)左側(cè)裝有電機(jī)控制電路的線路板，右側(cè)裝有一個(gè)變檔繼電器及制電路板，在定子繞組的二端有一根固定在后叉上的軸，從軸的一端中間打有一個(gè)孔，從孔中引出電源及相關(guān)的控制線；本實(shí)施例的三相六步電機(jī)控制電路是具有全波六步驅(qū)動(dòng)的一個(gè)開環(huán)電機(jī)控制器，其中的功率開關(guān)三極管為達(dá)林頓PNP型，下部的功率開關(guān)三極管為N溝道功率MOSFET。由于每個(gè)器件均含有一個(gè)寄生箝位二極管，因而可以將定子分離電源，也能驅(qū)動(dòng)中線接地的Y型連接；本實(shí)施例的雙動(dòng)力自動(dòng)手動(dòng)變檔控制器，和三相六步電機(jī)控制器線路及雙繞組定子線圈相配合就實(shí)現(xiàn)自動(dòng)手動(dòng)換檔(雙動(dòng)力、變檔、換檔)控制電機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種用于交通工具的一體化雙動(dòng)力控制無刷電機(jī)裝置，其特征是有二個(gè)端蓋，一個(gè)鋁輪的輪轂轉(zhuǎn)子，在輪轂內(nèi)部有一個(gè)定子鐵芯及線圈繞組，在鐵芯繞組中間的空腔內(nèi)左側(cè)裝有電機(jī)控制電路的線路板，右側(cè)裝有一個(gè)變檔繼電器及制電路板，在定子繞組的二端有一根固定在后叉上的軸，從軸的一端中間打有一個(gè)孔，從孔中引出電源及相關(guān)的控制線等構(gòu)成。
2.本發(fā)明由三相六步電機(jī)控制電路裝置電路具有全波六步驅(qū)動(dòng)的一個(gè)開環(huán)電機(jī)控制器的電路；功率開關(guān)三極管為達(dá)林頓PNP型，下部的功率開關(guān)三極管為N溝道功率大電流圖騰柱式底部輸出器，其輸出能驅(qū)動(dòng)三角型連接或星型連接的定子；它還具有一個(gè)頻率可編程的鋸齒波振蕩器、一個(gè)誤差信號(hào)放大器、一個(gè)脈沖調(diào)制器比較器；還有欠鎖定功能，同時(shí)帶有可選時(shí)間延遲鎖存關(guān)斷模式的逐周限流特性以及內(nèi)部熱關(guān)斷等特性；傳感器輸入可直接與集電極開路型霍爾效應(yīng)開關(guān)或者光電耦合器相連接；
3.本發(fā)明由雙動(dòng)力自動(dòng)手動(dòng)變檔控制器，和三相六步電機(jī)控制器線路及雙繞組定子線圈相配合就實(shí)現(xiàn)自動(dòng)手動(dòng)換檔(雙動(dòng)力、變檔、換檔)控制電機(jī)。
全文摘要
用于交通工具的一體化雙動(dòng)力控制無刷電機(jī)裝置，其特征是有二個(gè)端蓋，一個(gè)鋁輪的輪轂轉(zhuǎn)子，在輪轂內(nèi)部有一個(gè)定子鐵芯及線圈繞組，在鐵芯繞組中間的空腔內(nèi)左側(cè)裝有電機(jī)控制電路的線路板，右側(cè)裝有一個(gè)變檔繼電器及制電路板，在定子繞組的二端有一根固定在后叉上的軸，從軸的一端中間打有一個(gè)孔，從孔中引出電源及相關(guān)的控制線等構(gòu)成；并有三相六步電機(jī)控制電路裝置，具有一個(gè)開環(huán)電機(jī)控制器的電路，其輸出能驅(qū)動(dòng)三角型連接或星型連接的定子；傳感器輸入可直接與集電極開路型霍爾效應(yīng)開關(guān)或者光電耦合器相連接；還有雙動(dòng)力自動(dòng)手動(dòng)變檔控制器，和電機(jī)控制器線路及雙繞組定子線圈相配合就實(shí)現(xiàn)自動(dòng)手動(dòng)換檔(雙動(dòng)力、變檔、換檔)控制電機(jī)。
文檔編號(hào)H02P6/16GK1988335SQ20051013589
公開日2007年6月27日 申請(qǐng)日期2005年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月24日
發(fā)明者項(xiàng)青松 申請(qǐng)人:項(xiàng)青松