[發(fā)明專利]制動力度平滑調(diào)節(jié)的無刷直流電機電氣制動裝置及方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310526414.3
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN103595307A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏海峰;王敏;常艷超;陳文杰;李鵬;顧凱
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇科技大學(xué)
• 主分類號: H02P3/08
• 分類號: H02P3/08
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于一種電子控制裝置及方法，具體涉及一種制動力度平滑調(diào)節(jié)的無刷直流電機電氣制動裝置及方法。

背景技術(shù)

電子控制裝置實現(xiàn)的一種制動力度平滑調(diào)節(jié)的無刷直流電機電氣制動裝置及方法是單片機控制MOSFET的通斷及占空比來實現(xiàn)無刷直流電機的平滑制動。無刷直流電機在電動汽車和電動自行車市場有廣泛的應(yīng)用，對于傳統(tǒng)無刷直流電機的制動大多是控制相應(yīng)MOSFET的通斷使無刷直流電機三相直接短接從而實現(xiàn)制動，但傳統(tǒng)制動方式制動硬度大，容易造成使用者身體失衡，使用者通常優(yōu)先選擇機械制動。因此，設(shè)計一種制動力度平滑調(diào)節(jié)的無刷直流電機電氣制動裝置及方法，能夠克服制動硬度大的弊端，減少機械制動的使用進而降低機械制動造成的損耗，安全系數(shù)高，夠具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在克服傳統(tǒng)無刷直流電機制動硬度大，易令使用者身體失衡等缺點，提供的一種制動力度平滑調(diào)節(jié)的無刷直流電機電氣制動裝置及方法。

為了達到上述目的，本發(fā)明一種制動力度平滑調(diào)節(jié)的無刷直流電機電氣制動裝置，該電氣制動裝置設(shè)有：單片機、晶振電路、霍爾傳感器電路、制動轉(zhuǎn)把、三相電橋、轉(zhuǎn)把采樣電路、驅(qū)動電路、直流電源、電源電路；直流電源通過電源電路分別給單片機和驅(qū)動電路供電，晶振電路、霍爾傳感器電路、制動轉(zhuǎn)把和轉(zhuǎn)把采樣電路的輸出端分別接單片機的輸入端，單片機的輸出端依次通過驅(qū)動電路、三相電橋?qū)o刷直流電機實現(xiàn)制動。

一種制動力度平滑調(diào)節(jié)的無刷直流電機電氣制動制動方法，包括下列步驟：

（1）無刷直流電機正常工作；

（2）使用者轉(zhuǎn)動制動轉(zhuǎn)把開始制動；

（3）采用轉(zhuǎn)把采樣電路采樣制動轉(zhuǎn)把的轉(zhuǎn)把角度，當(dāng)所述轉(zhuǎn)把角度在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則單片機通過驅(qū)動電路開通三相電橋下橋臂，關(guān)斷三相電橋上橋臂；

（4）當(dāng)所述轉(zhuǎn)把角度超出預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則單片機根據(jù)轉(zhuǎn)把角度逐漸調(diào)節(jié)通三相電橋下橋臂的占空比。

本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果主要是：

采用本發(fā)明的電氣制動裝置及方法能夠?qū)崿F(xiàn)平滑制動，使用者操作方便、不易失衡，具有重要意義。

附圖說明

圖1：本發(fā)明無刷直流電機工作原理圖；

圖2：（a）圖為本發(fā)明制動轉(zhuǎn)把工作示意圖，（b）圖為占空比、轉(zhuǎn)把角度坐標圖；

圖3：本發(fā)明裝置方框原理圖；

圖4：本發(fā)明平滑制動算法流程圖；

圖5：本發(fā)明單片機引腳簡略圖；

圖中：T.一個晶閘管有效時間，Ts.單片機可調(diào)的晶閘管關(guān)斷時間，K.轉(zhuǎn)把角度到Ts的轉(zhuǎn)換系數(shù)。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的一種制動力度平滑調(diào)節(jié)的無刷直流電機電氣制動裝置及方法作進一步的詳細說明。

圖1和圖2所示為本發(fā)明的無刷直流電機平滑制動方法示意圖。單片機通過傳感器判斷制動轉(zhuǎn)把轉(zhuǎn)過角度控制晶閘管VT4、VT6、VT2導(dǎo)通占空比，轉(zhuǎn)把100°對應(yīng)占空比0%到100%，角度與占空比呈線性關(guān)系。

結(jié)合圖3、圖4和圖5敘述本發(fā)明的一種制動力度平滑調(diào)節(jié)的無刷直流電機電氣制動裝置及方法，所述裝置是：無刷直流電機、單片機，本設(shè)計選用ACT89C51、晶振電路、霍爾傳感器電路、制動轉(zhuǎn)把，本設(shè)計選用1.0V～4.2V正把、三相電橋（6管）、轉(zhuǎn)碼采樣電路、48V直流電源、電源電路，其特征在于將48V直流電壓源分壓為5V和15V。晶振電路、霍爾傳感器電路、轉(zhuǎn)把采樣電路、電源電路5V端口分別與單片機相連，單片機控制三相電橋6管的導(dǎo)通和關(guān)斷對無刷直流電機實現(xiàn)制動。

所述方法包括下列步驟：

（1）無刷直流電機正常工作；

（2）使用者轉(zhuǎn)動把；

（3）轉(zhuǎn)把角度大于5°；

（4）轉(zhuǎn)把轉(zhuǎn)到有效區(qū)域，單片機P3.4口接收到信號；

（5）單片機給出Ts；

（6）在一個周期T中，（T-Ts）內(nèi)，P0.1、P0.3、P0.5置0；

（7）在Ts時間內(nèi)P0.1、P0.3、P0.5置1；

（8）MOS管VT4、VT6、VT2占空比跟據(jù)Ts做相應(yīng)調(diào)節(jié)；

（9）轉(zhuǎn)把角度增大；

（10）Ts變大，占空比增加；

（11）無刷直流電機實現(xiàn)平滑制動，由軟到硬。