电动自行车线性霍尔调速原理
电动自行车调速转把里有一个感应磁力线大小的线性霍尔,三根线分别连在霍尔的三个脚上,一般是红、黑、绿三种颜,分别为正极、负极、信号。转把里还有一块磁铁,转把转动磁铁也跟着转动,霍尔感应到磁力信号就给控制器发出信号,从而控制电机转速。如果把转把线断开,把正极和信号线短接就等于电机最高转速,就会转不停,断开就会停。但决不能把正极和负极短接,有可能会烧毁控制器。当出现电动车不转,但表盘显示有电,如果转把内的绿线和黑线相碰车轮就转不停,再用黑线和红线相碰就马上停下的现象,可能就是调速转把坏了。 电动车霍尔电机的工作原理
霍耳的信号线传递电机里面磁钢相对于线圈的位置,根据三个霍耳的信号控制器能知道此时应该如何给电机的线圈供电(不同的霍耳信号,应该给电机线圈供相对应方向的电流),就是说霍耳状态不一样,线圈的电流方向不一样。
霍耳信号传递给控制器,控制器通过粗线(不是霍耳线)给电机线圈供电,电机旋转,磁钢与线圈(准确的说是缠在定子上的线圈,其实霍耳一般安装在定子上)发生转动,霍耳感应出新
的位置信号,控制器粗线又给电机线圈重新改变电流方向供电,电机继续旋转(线圈和磁钢的位置发生变化时,线圈必须对应的改变电流方向,这样电机才能继续向一个方向运动,不然电机就会在某一个位置左右摆动,而不是连续旋转),这就是电子换相。
无刷电机其实是一个3相电动机。通过3组场效应管的开关时间长短,来控制每一相通过的电流,实现调速。电机中有一个霍尔器件来采集转子和线圈的相对位置信息。通过控制器内部CPU运算。看具体应该给线圈怎样通电,才能保证车子向前跑。
电动自行车的助力传感器的工作原理是什么?
基本原理:是将机械、电子、软件及磁学有机结合的部件,系统采用双磁路(主动磁路与被动磁路)-霍尔弹性角度差计数,检测人脚踩时产生的动态力矩,将动态的力矩信号转变为数字信号,再转为模拟信号输出给控制器,系统通过可存储单片机完成设定的存储功能及系统误差的归零处理以保证与整车的匹配及产品的一致性,它与目前我们国内的电动自行车有良好的匹配性。
主要功能及优势:
1、省电延长电池寿命:休闲健身的同时,提高整车的续航里程近一倍。由于所用电流约为纯电动车的一半,避免了大电流放电对电池的损坏。
2、设定系统加力功能:根据用户的骑行方式及控制器——电机的匹配性可改变:力矩参量的补偿量及动能参量的补偿量;(设定面板如图)
3、重复设置:根据不同用户对加力的大小,让用户在骑行的过程中边骑边设置,达到满足不同客户需要的人性化操作。
4、电机控制器通用:有刷/无刷、高速/低速、24V/36V的控制器—电机系统通用。
5、通用安装:同D型中轴的自行车链轮曲柄。
6、模块化组合的设计理念:可根据用户的要求进行功能组合。(如仪表部件、智能双控、调速把等)。
7、辅力切换功能:具有三档辅力比切换(带能量显示小仪表25电动车电机%、50%、75%);(如下图)
8、安全性好:可根据整车的传动比设定最高限速(如:25公里/小时不加电);骑行速度高时
供电可选择逐步减小。
9、休眠功能接口:仪表部件备有整车休眠功能接口:当整车在停止运行5分中后有休眠状态信号输出。
10、抗干扰能力强:可在浑浊的水中正常工作。
电动自行车调速系统的工作原理是什么?怎么样用单片机来控制?
最佳答案
电动自行车调速系统本质上说就是典型的电机调速系统。现在市面上大多数电动自行车采用的是直流无刷电机。
这种电机出厂的时候内部自带有霍尔传感器可以将电机的转速信号反馈出来。
直流无刷电机本质上是调节直流电压来实现转速调节。但是大多数情况是,出厂的时候厂家一般也会固化这类控制器在电机上,对外只留有控制端接口。控制器开发人员不需要了解其内部升降压的机制,只需要对电机控制输入端输入控制信号即可轻松实现电机调速。
这样一来对它的调速就非常简单了。通过单片机接收霍尔传感器信号通过计算转换得到电机当前转速,当前转速再同设定的转速进行比较,通过计算来得到控制信号的值,从控制端输出改变电机转速。这是个负反馈的过程,控制得当最终是可以实现电机转速恒定。
续行里程下降不能全部归结于电动车电池的原因.电动自行车重要技术
电动车续行里程的下降跟蓄电池蓄电池老化、容量下降有关外,还要考虑到以下几种情况。消费者了解这些常识,就能避免因不法商家的误导而增加开支。 B、控制器性能不良使电动车启动电流增大,欠压数值高,从而降低行驶里程。
C、劣质电动车各运动部位摩擦系数过大或者机械传动阻力过大,都会造成电量浪费,导致续行里程变短。
鉴于以上情况,在续行里程变短时,应到专业店铺进行检测,才能使您的权益得到最大程度的保护。
一.“续行里程”标称: 电动自行车续行里程是这样定义的:"新电池时充满电,骑行者重量配置至75公斤在平坦的二级公路上(无强风条件下)骑行,骑至电池电压小于10.5V/节予以断电,在以上条件下,得到的骑行里程被称为电动自行车的续行里程"。 一般配用36伏12安·时优质电池的各名牌电动自行车的续行里程大约都标称为45-60公里,而有个别厂家的标称会上升至70-80公里,这有虚假宣传的嫌疑。因为达到这种标称值表示其电机的效率要比名牌厂采用电机的效率提高了近40%。若某名牌厂生产的电机在上面描述的工作状态时的效率为75%,则标称70-80公里的厂家的电机效率已达到了100%以上,这显然是不可能的,这一点特别提醒广大消费者注意。 在实际使用过程中,充足电到底能行驶多少公里?这与许多因素有关,与厂家有关的因素主要是电机的效率特性、蓄电池的容量和寿命特性,与其它客观情况有关的因素为:骑行者的体重、经常骑行的路面情况、是否需要经常使用刹车、骑车人的骑行习惯如何等等。需要提醒消费者注意的另一个问题是:电池容量是会随着使用时间的增长逐步变小的,充足电可以行驶的距离也会随之减少,当旧电池的最大行驶距离不能满足一天的交通需要时,就可以考虑将蓄电池送去维护或更换新电池。 二.电机最大输出功率和最大输出扭矩: 电机最大输出功率是衡量电动车输出扭矩能力的关键指标,一般各个电动车厂都会根据自身的技术水平设置一个最大工作电流,当外在负载较大时,电动车的工作电流达到最大值,输入功率也就达到最大值,例如,某电动车最大工作电流设置为12A,工作电压为36V,则其最大的输入功率就达到432W。再例如,某电动车的最大电流限制为15A,电压也为36V,则最大输入功率达到540W;显然,有些电机在大电流状态下可以保持高效率,而有些电机在大电流状态下效率严重下降。例如绿奔驰125电机在540W输入功率的情况下效率仍可高达75%。可以输出540×0.75=405W,最大输出扭矩达到25N.m,而大多数电动车电机在430W输入时效率已降至55%左右,最大输出功率为430×0.55=236W,最大输出扭矩仅为14N.m,显而易见,一辆最大扭矩为25N.m的电动车与一辆最大扭矩为14N.m的电动车在爬坡能力,允许载重能力以及抵抗风阻的能力等诸多方面都会有很大的差别,骑行的感觉是完全不同的。消费者在购车时若需对车辆的最大输出扭矩进行试验,最简单的方法是"负重爬坡",绿奔驰125电动车在这方面处于领先地位。 三.电机额定输出功率和输出功率范围: 电机额定功率是一个电机进行型式试验时的重要参数,它表示当电机工作在这个功率点时,该电机可以连续地可靠地运行,表征了电机设计的热平衡点。一般电动车电机的额定功率点可以是150W,180W或200W以上,额定点越高表示电机的热性能越好,成本也越高。 由于电动车是不可能工作在空载状态下的,一个正常的骑车人重量一般会达到30公斤以上,再考虑正常风阻等因素,电动车的最小工作点(输出功率)大约为80W,最大输出功率则取决于电机的设计方案。目前市售较好的电动车的最大输出功率一般可以达到200W以上,个别较差的电机不足200W,绿奔驰125系列的输出功率范围为80-400W,绿奔驰100系列的输出功率范围为80-320W。显然,输出功率范围越大,骑行性能则越好。 四.电动车效率和效率区间: 电动车效率是电动轮毂效率、控制系统效率和机械转动损耗的综合体现,但主要是取决于电动轮毂(电机)的效率,它可以反映在相同的电池,相同的骑行负载条件下骑行里程的长短,效率高则骑行里程长,效率低则反之,对于使用者而言,选购较高效率的电动车无疑是正确的。 但是,电动车的效率也需要有一个区间,因为电机效率在不同的扭矩下是不同的,表示为一种马鞍型曲线形式,有些电动车电机在小功率时效率较高,一旦输出扭矩增加,效率值则急剧下降,这种车住住表现为平坦路面速度很快,一旦上坡速度就急剧下降,耗电水平也会随之大幅度增加。 用效率区间的概念来代替单纯的额定效率的概念是电动自行车的一个重要特,因为车辆负载是一个变化很大的负载,其工作点会随着车辆负重状态、路面坡度、行驶风阻的不同而发生很大的变化,追求某一个工作点的高效率而忽略整个工作区域的效率特性是毫无意义的。 电动车将效率值大于70%以上的区域称为电动车效率区间,一般为100-400W,也就是说这种电机可以在100W-400W的范围内均可保持70%以上的效率状态,最高效率达到80%以上,常用工作点(如130W)和最大工作点(400W)的效率应达到75%以上。市场上有些性能较差的电机可能其最大效率点的效率也可以达到80%以上,但效率区间却十分狭窄,一般为80W-180W,体重稍重的人骑上这种电动车会十分费电,电池也很容易损坏。用户可以用变换负载的方法来鉴别效率区间是否狭窄,当轻载时车速较快而重载时(负重或爬陡坡)车速迅速下降的电动车就属此例。 五.蓄电池容量和寿命: 容量和寿命是衡量蓄电池的主要指标,容量一般用安·时来表示,表征是蓄电池储备能量的能力。例如一个标称为12安·时的新的电动车专用蓄电池组按最近制定的行业标准,则必须达到以6安培放电,放至终止电压31.5V的时间应不低于2小时的水平。将这种电池用于电动自行车,载重75公斤,在平坦路面骑行,工作电流约为4安培,放电时间应大于3个小时,时速为20公里,那么它的理论续行里程将达到60公里,若考虑途中刹车、起动等费电的因素,采用这种电池的电动车标称续行里程45-60里程是合适的。 寿命则是表示蓄电池容量衰退速度的一项指标,随着使用的深入,蓄电池容量衰退是不可避免的,是绝对的,当容量衰退到一个规定值时,可以判定寿命终结,按照新制定的电动车专用电池标准,以定容量70%充放电循环次数来表示蓄电池的寿命,合格底线为350次。因此,对于日常交通距离小于30公里的用户而言,若电机、控制器、充电器等因素都是良好的,使用方法也无不当,一组较好的电池的最少服役时间达到1年以上应该是可以保证的,一般可以用到1年半,若再加上可维护的技术方案,通过专业的维护也可以延长一些服役时间,消费者可以不必担心蓄电池使用费用过高的问题,每天壹元,潇洒消费。 六.影响蓄电池寿命的因素: 影响蓄电池寿命的因素可分成三个方面。首先是蓄电池本身的性能和质量,其次是电动车中与之配合的因素,第三是使用者的使用情况我们将重点对第二个因素展开讨论。 在电动车系统中影响蓄电池使用寿命的最主要因素有两个,一个是电机的效率状态,其次是充电器的设计。如果电机效率范围较窄,一方面耗电水平增加,另一方面,经常工作在低效率区,电机内部容易发热,当温度过高时,磁性材料就会出现不可逆的退磁,久而久之,效率进一步下降,从而进入恶性循环,这辆电动车就会变成某种意义上的"电老虎",即使更换了电池也会无济于事,另外导致电机降低效率的因素还有:电刷的过度磨损、平面换向器的磨损,减速系统的磨损,等等,因此,顾客应选择一种性能较好的电机并注意与维修服务保持联系、到期更换磨损零件,这样有助于用好电动车。 | |
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