电动车控制器和电机匹配有哪些要求?

把控制器看做是电源,电机看成负载,电机是执行机构,控制器需要为电机服务。从参数角度来看,控制器的相位角度,电流,功率和电压等参数需要满足电机的要求,比如控制器的功率要大于或者至少要等于电机的功率,而控制器还有无刷和有刷之分,如果是电动汽车,还有异步和同步电机控制的选择。

功率电流等参数要匹配

目前市场上基本上使用了直流电机做电动车动力,直流电机分为有刷和无刷两种,如果电机是有刷的,是靠机械换向的,只要保证控制器输出的最高电压和最大电流,大于或者等于电机的额定电压和额定电流就好。

无刷电机是电子换向,电压和电流这些参数同样要大于或者等于电机的额定值,而且要考虑霍尔信号配置问题。

控制器的耐压大小,当然要高于电瓶的最高电压,电瓶的标称电压不是最高电压,这点要注意了,一般最高电压是标称电压的1.2倍左右,比如60伏的电瓶,充满电可能去到72伏了。

电机的功率大小,是取决于负载的负荷和速度要求,这些不太好计算,一般都需要根据一些经验值来选型,有些场合还要考虑电动自行车的国标限制最高是400W,电压是48伏最高。

电机功率越大,车子动力会越好,但是电瓶消耗越快,所以要加大电瓶容量才可以满足要求,对应控制器的规格也要水涨船高。

电机的电压越高,电机工作的效率也会越高,但是电压太高了,对线材和控制器的绝缘要求更严格了,电池管理也困难,很容易出现安全问题,一般两轮的控制在72伏内是相对安全的。至于4轮的那些电动车,很多都是和工业级别差不多,直流母线达到了500多伏,电机电压有380伏,往往需要达到IP67级别的设计标准,否则使用起来太危险了。

无刷电机需要考虑相位角度

无刷电机完全是通过霍尔信号来感应转子磁极位置来换向的,三个位置的霍尔会输出高低两种01电平,比如100是定子和转子时间的一种位置,而000又是另外一种,三个霍尔排列组合后会有36种信号状态,单片机需要根据这些信号来输出不同的脉冲电压来让控制器控制好电机。

36组信号里边,实际值需要用到正确的两组,一种是正转,一种是反转。霍尔安装时候,正反不同,就产生了所谓的60度和120度的电矢量差异,这样控制器选择时候,需要根据这个角度不同来选择合适的,当然今天有很多控制器可以自己学习判断这个相序,但是你购买使用时候,也要留意是否合适的。

实际上60度和120度,控制和使用起来,只要软件和硬件设计到位,不会带来任何差异,但是因为涉及生产习惯和维修,所以可能会有差别。

早期的控制器往往是60°的,主要是三个霍尔同一个方向摆放,这样生产起来容易,不会造成差错,现在很多小厂和小功率产品依然使用60°。

但是60度的输出信号,有111和000这两种特殊的角度信号,如果电机功率比较大,而要求导通速度快,可能会出现控制上的导通死区引起驱动器损坏。所以可靠性和安全设计上,120°似乎要强一点,所以现在很多工厂都使用120°。

考虑经济型和可靠性

控制器功率越大当然越好,只是如果电机功率比较小,电瓶容量也不足,你买的控制器越大,无形中是一种浪费,造成大马拉小车,而且电动车讲究越轻越好,控制器太大了未必是好事情,一般比电机功率高20%就差不多了。

控制器有过压和欠压保护功能,需要考虑到电瓶的电压最高和最低值来配置,否则可能会造成电瓶还没有放完电就保护了,或者电瓶电压太高引起没有输出。

可靠性当然是比较关键的,谁都不喜欢骑车被丢弃在半路上。有条件的,当然要上水冷,没有条件的也要考虑安装位置,保证散热的合理性,或者自己添加一些风扇来降温。

来源:容济点火器

免责声明:本文系网络转载,版权归原作者所有。本文所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题,请第一时间告知,我们将立即删除内容!本文内容为原作者观点,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责。

推荐阅读