電動車無刷電機控制器基本原理及維修

電動車采用的電機分有刷電機和無刷電機兩種，由于無刷電機具有 噪聲低、壽命長的特點，因而在電動車中獲得比較廣泛應用。無刷電機的控制器要比有刷電機控制器復雜得多，在維修上有一定的難度，因此，本文從無刷 控制器的原理入手介紹維修要點，以期對廣大網(wǎng)友有所幫助。

一、基本原理
電動車無刷控制器主要由單片機主控電路、功率管前級驅動電路、電子換向器、霍爾信號檢測電路、轉把 信號電路、欠電檢測電路、限流/過 流檢測電路、剎車信號電路、限速電 路、電源電路等部分組成，其原理框圖如圖1所示，下面介紹主要電路的工作原理。

二、維修要點
根據(jù)筆者在實際工作中的經(jīng)驗， 要修好無刷控制器，可按如下步驟進 行，將會收到事半功倍的效果。

靠前步?正確判斷無刷電機控制器 的各引出線功能 無刷電機控制器一般具備如下引出線。

1. 電機線（圖6中A線） 無刷電機控制器電機線有3根，稱為A、B、C相線，一般黃線為A相，藍 線為B相，綠線為C相，但也有例外， 這就要求維修者試著調換3根線的次序，直到電機運轉正常。
2. 電源線（圖6中B線） 無刷電機控制器電源線一般用3根 線，其中一根細一些 的線為鎖線，它是給 無刷電機控制器14V及 5V電源供電的，另外 兩根粗線（紅、黑） 給功率管供電。
3. 限速線（圖6中C線）國家標準規(guī)定電動車的最高限速 為20km/h，因此各無刷電機控制器廠 家生產(chǎn)的控制器出廠時都留有如圖7 中的D號線，當插頭插上，則電動車 限速為20km/h，符合國家標準，如斷 開，則電動車速度將大于20km/h，方 便用戶選擇。
4. 剎車線（圖6中D線） 剎車線連接到電動車的把手開關上，當剎車時開關動作，剎車信號送入單 片機，執(zhí)行剎車斷電或剎車抱死動作。
5. 速度線（圖6中E線） 速度線與電動車儀表盤中的速度表相連，在無刷電機控制器內它通過一 限流電阻與電機的某一根相線相連。電 機速度變化，反應在電機相線中電流變化，則在速度線中電流也變化，反應在儀表盤中就是速度的變化。
6. 轉把線（圖6中F線） 轉把線連接到電動車轉把內的霍爾上，轉把線有3根線，分別為電源 正、電源負和信號線，一般紅線為電源 正，黑線為電源負，信號線為藍色。當 轉把轉動時，轉把內磁鐵相對霍爾運 動，產(chǎn)生由低到高的感應電壓信號，該 信號送入單片機，執(zhí)行調速指令。
7. 電機霍爾線（圖6中G線） 電機霍爾線與電機內霍爾相連， 以決定電機換相時刻?；魻柧€有5根 線：紅為正，黑為負，其余3根線為3 個霍爾信號，這3根線與電機相連，必須次序正確，否則電機不能正常運 轉，有時需反復調換這3根線與電機相 連次序，直到電機運轉正常。

第二步?目視檢查 打開無刷電機控制器，如圖7所示，目視檢查有無不良，重點檢查各 導線是否焊接良好，功率MOS管、14V 穩(wěn)壓管、大電解電容、單片機、振蕩器是否焊接良好，如圖7中A、B、C、 D、E標注的所示，要排除不良點。

第三步?在不通電情況下用萬用表檢查
1. 先用萬用表量外接電源端對地 阻抗是否正常，一般應大于 2kΩ。
2. 分別測6個MOS管引腳間有無 短路現(xiàn)象，此點較為重要，無刷電機 控制器（如MOS管）較差，過流保護 控制不佳或散熱做得不好，往往會引 起MOS管擊穿，如圖7中A部分。
3. 檢查電源穩(wěn)壓管LM317引腳間 有無短路現(xiàn)象。
4. 測78L05與地間阻抗是否正 常，一般應大于1.5 kΩ。 第四步?在通電情況下測直流工作點 測 LM317 輸出 （ 應為 14V ）、 78L05輸出（應為5V）、轉把線霍爾 線、助力線、紅線與黑線間電源（應 為5V）。 第五步?嘗試通電運轉
1. 只連接電機線、霍爾線、轉 把線，保證正確連接后通電試著轉動 轉把，先慢慢轉動一小段位置（低 速），看電機運轉狀態(tài)是否正常，如 不正常，立即停機，重新檢查。只有 電機低速正常，方可逐漸提高速度， 否則易損壞器件。
2. 在電機運轉正常情況下，檢查 剎車、助力、速度表、欠壓、限流等 功能是否正常。
第六步?故障排除 有時故障現(xiàn)象是多方面因素造成 的，因此，我們要善于透過現(xiàn)象看本質， 逐一排除點，最后問題便迎刃而解，附 表是故障現(xiàn)象與原因的幾點總結。
總之，在初步掌握無刷控制器基 本原理的基礎上，按照以上所介紹的幾點步驟維修，將會收到事半功倍的效果。本文旨在拋磚引玉，許多維修技巧還要靠不斷實踐才能融會貫通。