电机控制器开发设计要求
汽车零部件开发要求说明
（SOR）
零件名称：驱动电机总成
重要等级：■ A类□ B、C类
项目代号：E301
目录
1.名词解释 (4)
2.项目总体描述 (4)
2.1项目时间节点 (4)
2.2产品信息 (5)
3. 主要性能和要求 (5)
3.1一般要求 (5)
3.2性能要求 (5)
3.3试验方法 (8)
3.4质量及可靠性要求 (9)
3.5验收规则 (9)
3.6执行法规和标准 (10)
3.7关于禁限物质要求 (10)
4. 双方工作任务、时间要求及违约 (10)
4.1双方工作任务及时间要求： (10)
4.2风险责任的承担 (11)
4.3违约责任 (11)
5.交付物的提交 (11)
5.1甲方向乙方提供交付物的时间： (11)
5.2乙方向甲方提供的交付物及时间： (11)
6.双方数据交换的要求 (11)
7.知识产权及保密 (12)
8.测试要求 (12)
8.1样车/样机的测试 (13)
8.2样件的验收 (13)
9.甲方技术联络人 (13)
更改记录表
汽车零部件开发要求说明
(SOR)
1.名词解释
产品：指供应商（以下简称乙方）根据本产品开发技术要求规定，生产的驱动电机总成零部件。它包括黑匣子件、灰匣子件和白匣子件。
参考样件：指潍柴（重庆）汽车有限公司（以下简称甲方）提供给乙方用于开发本产品开发技术要求规定的产品的参照件。
技术要求：指甲方对产品结构、尺寸、性能、材料等的要求（非金属件含产品颜色、皮纹等）。技术资料：指包括但不限于产品的设计、开发、试验、制造的图纸、CAD数据、技术规范、分析报告、试验报告、样件等全部技术文件及实物，也包括在本产品开发技术要求履行过程涉及到的各方的专有技术、专利技术、企业秘密、生产信息、商业机密等资料。
产品数据：指描述产品结构、性能、材料、尺寸、公差、表面处理等特性的最终完整数据，它完全可以指导产品的后续工艺工装设计和产品制造。
电子文档：指用计算机数据对产品进行描述的文档。
黑匣子件：由甲方负责布置及外形的周边条件设计，并提出产品的功能要求和技术状态描述。由乙方担内部结构设计，并对产品设计结果负责，3D数模、2D图纸、产品标准和技术规范要求、试验要求、功能要求等技术资料需得到甲方的书面确认。乙方负责产品生产所需的工装模具、检具以及其它生产和物流器具的开发，并提供最终的符合要求的产品。
灰匣子件：由甲方负责布置及外形的周边条件设计，并提出产品功能要求和技术状态描述。由甲方与乙方共同承担内部结构设计，并对产品设计结果负责，乙方的3D数模、2D图纸、产品标准和技术规范要求、试验要求、功能要求等技术资料需得到甲方的书面确认。乙方负责产品生产所需的工装模具、检具以及其它生产和物流器具的开发，并提供最终的符合要求的产品。设计确认后，甲方可根据装配要求与乙方修改零部件的外形装配结构。
白匣子件：由甲方负责进行设计，并对产品设计结果负责。甲方负责向乙方提供设计结果，包括所有3D数模、2D图纸、产品标准或技术规范要求、试验要求、功能要求等技术资料，乙方进行产品生产所需的工装模具、检具以及其它生产和物流器具的开发，并提供最终的符合要求的产品。
2.项目总体描述
2.1 项目时间节点
随着项目的开展以上节点可能有所变化, 任何变动都将与乙方进行沟通,并应以书面形式
进行确认。
2.2 产品信息
2.2.1以下为此协议所涉及的零件号及名称清单
表2
2.2.2零部件简图
3. 主要性能和要求
3.1 一般要求
3.1.1电机本体需具有四象限能力，其各项性能指标应配合电机控制器满足整车使用要求。
3.1.2电机为永磁同步电机，采用液冷方式进行冷却。
3.1.3电机应具有定子绕组温度检测功能，绕组中至少埋有一组温度传感器。温度传感器量程：-40℃～250℃。
3.1.4母线工作电压范围240V～400V DC，满功率工作电压范围290V～400V DC，额定工作电压345V DC。
3.1.5电机质量不大于50kg。
3.1.6绝缘等级:H级。
3.2 性能要求
3.2.1主要参数
其它参数应符合产品技术文件规定。特性曲线：
其它参数应在产品标准中规定。
3.2.2效率
在额定电压下，电机的最高效率应不低于94%，高效工作区（效率不低于80%）占总工作区的百分比应不低于70%。
3.2.3馈电特性
在电机因惯性旋转或被拖动旋转时，电机运行于发电状态。电机通过电机控制器应能向电源馈电，馈电电压范围、馈电电流的大小和馈电效率应符合产品技术文件规定。
3.2.4液冷系统冷却回路密封性能
应能承受不低于200kPa的压力，无渗漏。
3.2.5温升
在规定的工作制下，驱动电机的温升应符合GB755-2008中8.10规定的温升限值。
3.2.6绝缘电阻
电机定子绕组对机壳的冷态绝缘电阻值应大于20MΩ。
若电机的温度传感器固定于定子绕组中，驱动电机绕组对温度传感器的冷态绝缘电阻值应大于20MΩ。
3.2.7安全接地
电机能触及的可导电部分与外壳接地点处的电阻不应大于0.1Ω，接地点应有明显的接地标志。
3.2.8耐电压
满足GB/T 18488.1-2015 中5.2.8要求。
3.2.9超速
电机在热态下应能承受1.2倍最高工作转速试验，持续时间为2min，其机械应不发生有害变形。
3.2.10环境适应性
满足GB/T 18488.1-2015 中5.6对驱动电机的要求。
3.2.11可靠性
满足GB/T29307-2012的规定。
3.3试验方法
3.3.1试验条件
除另有规定外，试验应在温度18℃～28℃、相对湿度45％～75％、大气压力86～106kPa，海拔不超过1000m（若超过1000m，应按GB755-2008的有关规定）环境中进行。
3.3.2测量仪器、仪表的准确度
1）电气测量仪器：0.5级（兆欧表除外）；
2）分流器或电流传感器：0.2级；
3）转速测量仪：±2r/min；
4）转矩测量仪：0.5级；
5）温度计：±1℃；
6）微欧计：0.2级。
3.3.3试验要求
非特殊说明，宜使用测功机或具备测功机功能的设备作为负载，被试驱动电机系统应处于热工作状态，驱动电机控制器的直流母线工作电压为额定电压。
3.3.4一般要求试验
3.3.
4.1工作电压范围
台架试验时，将驱动电机系统的直流母线电压分别设定在最高工作电压处和最低工作电压处，在不同工作电压下，测试在不同工作转速下的最大工作转矩，记录稳定的转速和转矩数值。转速范围内的测量点不少于10个，绘制转速-转矩特性曲线，检查转矩输出是否能符合产品技术文件的规定。
3.3.
4.2 电机质量
采用满足测量精度要求的衡器量取驱动电机的质量。
3.3.5性能试验
3.3.5.1持续转矩及峰值转矩
持续转矩：在额定电压下，控制电机运行在产品规格书规定的转矩和转速条件下，让电机工作在电动态下长时间运行，驱动电机能正常工作，并且不超过驱动电机的绝缘等级和规定的温升限值。记录运行时间。
峰值转矩：在额定电压下，控制电机运行在产品规格书规定的转矩和转速条件下，让电机工作在电动态下运行1min或30s，并且不超过驱动电机的绝缘等级和规定的温升限值。
3.3.5.2持续功率及峰值功率
按照3.3.5.1获得的持续转矩和相应的工作转速以及峰值转矩和相应的工作转速，利用以下公式获得驱动电机在相应工作点的持续功率和峰值功率（单位：kW）。
3.3.5.3最高转速
在额定电压下，使驱动电机的转速升至最高工作转速，并施加不低于产品技术文件规定的负载，驱动电机工作稳定后，持续运行3 min，每30s记录一次驱动电机的输出转速和转矩。3.3.5.4转矩转速特性
试验时，在驱动电机工作转速范围内取不少于10个转速点，最低转速点宜不大于最高工作转速的10%，相邻转速点之间的间隔不大于最高工作转速的10%。需包含如下特征点：额定工作转速点，最高工作转速点，持续功率对应的最低工作转速点，其他特殊定义的工作点等。
在驱动电机电动或馈电状态下，在每个转速点上取不少于10个转矩点，对于高速工作状态，在每个转速点上选取的转矩点数可适当减少，但不低于5个。测试点包括如下特征点：持续转矩数值处的点，峰值转矩数值处的点，持续功率曲线上的点，峰值功率曲线上的点，其他特殊定义的点。
在相关的测试点处，至少测量以下数据：
1）驱动电机的电压、电流、频率及电功率；
2) 驱动电机的转矩、转速及机械效率；
3) 驱动电机系统的效率。
3.3.5.5堵转转矩
在额定电压下，将驱动电机转子堵住，驱动电机工作于实际冷状态下，通过驱动电机控制器为驱动电机施加所需的堵转转矩，记录堵转转矩和堵转时间。
改变驱动电机定子和转子的相对位置，沿圆周方向等分5个堵转点，分别重复以上试验，每次重复试验前，宜将驱动电机恢复到实际冷状态，每次堵转试验的堵转时间相同。
取5次测量结果中堵转转矩的最小值作为该驱动电机的堵转转矩。
3.3.5.6效率
高效工作区的试验方法参照GB/T 18488.2-2015 第7.2.5.7条。
最高效率的试验方法参照GB/T 18488.2-2015 第7.2.5.8条。
3.3.5.7馈电特性
馈电特性的试验方法参照GB/T 18488.2-2015 第7.6条。
3.3.5.8液冷系统冷却回路密封性能
参照GB/T 18488.2-2015 第5.5条中对驱动电机的试验方法。
3.3.5.9温升
参照GB/T 18488.2-2015 第6条中的试验方法。
3.3.5.10绝缘电阻
参照GB/T 18488.2-2015 5.7.3及5.7.4的试验方法。
3.3.5.11安全接地
参照GB/T 18488.2-2015 第8.1条中的试验方法。
3.3.5.12耐电压
参照GB/T 18488.2-2015 第5.8条中的试验方法。
3.3.5.13超速
参照GB/T 18488.2-2015 第5.9条中的试验方法。
3.3.5.14环境适应性
参照GB/T 18488.2-2015 第9条中的试验方法。
3.3.5.15可靠性
参照GB/T29307—2012的试验方法。
3.4 质量及可靠性要求
驱动电机设计使用寿命为8年或150000km，以先到为准。如确因产品质量原因造成损坏，制造厂应免费维修或更换，并承担由此造成的相关损失。
注：此条的具体内容由质量部提供。
3.5 验收规则
3.5.1 包装
3.5.1.1包装箱应牢固，产品在箱内不应窜动
3.5.1.2包装箱内应有产品合格证和装箱单，并按客户要求提供使用说明书（使用说明书内容应
符合GB/T 9969-2008的规定）。
3.5.1.3运输安全标志应符合GB/T 191-2008的规定。
3.5.2 外观
驱动电机表面不应有锈蚀、碰伤、划痕，涂覆层不应有剥落，紧固件连结应牢固，引出线或接线端应完整无损，颜色和标志应正确，铭牌的字迹和内容应清晰无误，且不应脱落。
电机有交流输出U、V、W三相标志，接线盒表面安全警示标志、产品铭牌、条形码，安装螺栓和接地螺栓打紧，有紧固标识，电机型号、编号的打刻符合GB7258-2012中4.1.4的规定。
3.5.3 尺寸
通过专用检具或通过计量工具满足图纸和数模要求并出示报告。
3.5.4 性能
乙方负责对工装样件进行性能试验，并提交性能检测报告。
3.6执行法规和标准
GB 755-2008 旋转电机定额和性能
GB 7258-2012 机动车运行安全技术条件
GB/T 9969-2008 工业产品使用说明书总则
GB/T 191-2008 包装储运图示标志
GB/T29307—2012 电动汽车用驱动电机系统可靠性试验方法
GB/T 30512-2014 汽车禁用物质要求
GB/T 18488.1-2015 电动汽车用驱动电机系统第1部分：技术条件
GB/T 18488.2-2015 电动汽车用驱动电机系统第2部分：试验方法
注：第3章主要性能和要求中各一级标题下的具体要求可用条文或者表格形式进行表达。
3.7关于禁限物质要求
3.7.1零部件所用材料应满足GB/T 30512-2014《汽车禁用物质要求》的规定；
3.7.1.1 提交零部件的CAMDS数据作为通过PPAP (PSW)的必要条件（注释：通过EWVTA认证需要CAMDS数据支持，而通过EWVTA认证为出口欧盟的必要条件之一）；
3.7.1.2 提交禁限用物质（暂定铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯（PBBs）、多溴二苯醚（PBDEs）等六种物质）的合格测试报告作为通过PPAP (PSW)的必要条件。（注释：提交合格测试报告是保证CAMDS数据正确的条件之一）
4. 双方工作任务、时间要求及违约
4.1 双方工作任务及时间要求：
表3
注：1、R—负责 S—协助
2、乙方需提供甲方随时可查阅的DFMAE、PFMEA文件。
4.2 风险责任的承担
在本技术开发要求履行中，确因在现有技术水平和条件下难以克服的技术困难，导致研究开发部分或全部失败所造成的损失，风险责任由甲方承担0%，乙方承担100%。
4.3 违约责任
4.3.1 任何一方违约,违约方须对其违约所导致的后果承担责任。
4.3.2 因乙方原因造成开发进度延误,乙方应承担迟延履行责任，由此对甲方造成的损失由乙方全部承担。乙方迟延履行超过7天的，甲方有权单方解除本协议，因乙方的迟延履行给甲方造成的损失由乙方赔偿，同时乙方必须全部退回甲方提供的样件、图纸等设计输入。
5.交付物的提交
5.1 甲方向乙方提供交付物的时间：
5.1.1 开发目标（含质量目标）：交付时间: 2017年7月10日
5.1.2 性能指标与验收方式：交付时间: 2017年7月20日
5.1.3 技术及其它要求：交付时间：2017年7月20日
5.1.4 产品数据或边界条件：交付时间：2017年7月20日
5.2 乙方向甲方提供的交付物及时间：
5.2.1 经甲方认可的开发计划（包括质量计划）：交付时间：2017年7月10日
5.2.2 产品数据(3D、2D)：交付时间：2017年7月25日
5.2.3其它资料：交付时间：2017年7月25日
5.2.3.1 如由甲方设计,则乙方提供该产品的PFMEA。如乙方设计，则需同时提供PFMEA和DFMEA。
5.2.3.2零件BOM表：（注明：转换图样件、认可图样零件、安全件、性能件、一般件、易损件及使用期限）：（适用于黑盒子或灰盒子零件）。
5.2.3.3 按本产品开发技术要求要求提供型式试验报告。
5.2.3.4 样件（含全尺寸、精测、材料检测报告）：
第一次（工装样件）：件/套; 交付时间: ; 质量控制指标:
第二次（工装样件）：件/套; 交付时间: ; 质量控制指标:
5.2.3.5 零部件3C认证报告、强检报告，交付时间: 。
5.2.3.6免费合格样件件/套。
5.2.3.7设计和制作检具件/套，其中件/套用于乙方自检，件/套免费提供给甲方（如需要制作检具）。
注：5.2.3.7条设计和制作检具的具体数量由质量部确认。
6.双方数据交换的要求
6.1 乙方交付甲方的产品数据要求
乙方为本项目进行产品设计必须采用甲方指定的正版三维设计软件。乙方向甲方提交的最终产品数据应为电子文档，要求提供的产品数据包含三维数据和二维数据，并且格式满足以下条款的要求：
6.1.1三维数据格式必须为CATIA V5R18版软件完成的.part格式（单体零件文件和装配文件，包括建模过程）。
6.1.2二维数据（含产品零件图和装配图）格式采用AutoCAD 2004版的dwg格式，且要求为不同线型设置不同的层。
6.1.3其它特殊数据（如匹配数据）格式要求：（必要时填）
6.2 甲方提供给乙方三维数据的格式要求
甲方根据乙方拥有的三维设计软件，相应提供给乙方格式为CATIA V5R18版的part格式，同时提供STEP格式的三维数据（STEP203标准，包含SOLID 和SHEET）。
6.3 甲方依据零件BOM表,对黑盒子、灰盒子件内部零件图样实施认可,未经认可的图样不得通
过甲方的PSW签署。（适合于黑盒子、灰盒子零件）。
6.3.1对黑匣子、灰匣子件内部零件图样实施认可：乙方内部审签后，提交图样2份与甲方进行二级审签认可，并由甲方汽车工程研究院档案管理人员标上外来图纸签收标记，认可完成后将图样返还乙方1份，甲方留存1份。
6.3.2图样认可控制方式：甲方进行PSW签署时，由甲方SQA部门审查图样是否已完成认可，并作为签署的必要条件。
6.4 对产品数据传输的要求
甲乙双方均采用甲方提供的供应商数据发放平台进行产品数据的快速收发和信息交换。
6.4.1乙方若已有供应商数据发放平台账户，可沿用。
6.4.2乙方若没有供应商数据发放平台账户，须在本产品开发合同签定一个月内向甲方提供相关资料完成账户申请手续。
6.5 对甲乙双方传送数据过程中保密的约定：
6.5.1甲乙双方指定专人负责供应商数据发放系统中数据的即时传送与接收。
6.5.2传送及接收数据完成后，应立即将数据处理或备份，并定期对系统中的数据进行清理。
7.知识产权及保密
7.1 甲方委托乙方开发的该产品的知识产权属甲方所有,在任何情况下,未经甲方书面授权许可,不得将该产品及其技术向第三方提供，不得转让给第三方生产或销售。否则，甲方有权要求乙方按照该零部件实际结算价格的5倍支付违约金。
7.2 对于合作开发的项目，所生产产品的知识产权属双方共有，未经甲乙双方书面达成一致意见，甲乙双方中的任何一方不得将该产品及其技术向第三方提供，不得转让给第三方生产或销售。否则，违约方将承担零部件实际结算价格5倍的违约金。
7.3 乙方为甲方开发（或提供）产品，应充分审查避免对第三方知识产权的侵权事宜，如有触及到第三方的知识产权的，应及时同甲方沟通更改设计方案。除非另有约定，凡因触及第三方的知识产权而产生的纠纷问题（包括法律诉讼、经济赔偿等），乙方产品开发方应负责解决。由此次产生的甲方产品销售损失也应由乙方负责赔偿。
8.测试要求
乙方必须备有充足、合格的测试设备,满足甲方的技术规范与测试要求.甲方将按要求对乙方的测试设备进行评估，并提供测试报告和结论。根据项目需要,甲方有权要求乙方到指定的第三方测试机构(或国家认可的测试中心)进行测试.乙方应对他们的测试结果负责(保证没有任何虚假)
测试计划在技术方案确定后一月内提交；C样测试报告提交时间至少比C样件提交时间提前一个月，其它阶段测试报告在开发阶段完成后提交。
8.1 样车/样机的测试
在进行样车/样机的测试时，如果出现某项测试不合格，且该项测试不合格是由于乙方在产品开发过程中，采用了不正确的设计或制造工艺而导致样件不符合约定技术要求的，乙方应按甲方提出的时间要求对不正确的设计或制造工艺进行改进，同时承担在相同的测试公司重做该项测试所需的费用。
8.2 样件的验收
8.2.1乙方在提供样件前，必须按产品开发技术要求以及该产品开发技术要求所有补充说明（如有）要求进行零部件试验，并且零部件试验应在国家认可的检测机构进行，或经甲方同意的情况下在其它具备试验条件的机构（或乙方）进行，但乙方试验前应事先通知甲方，甲方有权参加录制试验全过程。
8.2.2 乙方向甲方提供合格的试验报告（原件）,同时乙方提供的样件必须满足甲方提供或认可的所有图纸、资料及产品开发技术要求的要求，并且甲方将对乙方提供的样件进行入厂验收。经验收合格的样件进入样机/车试装。
8.2.3整车公告、3C、环保试验、碰撞安全试验、道路可靠性试验/台架试验由甲方按照规定组织进行，如果由于乙方产品问题导致试验不合格，除按甲方《供应商考核管理程序》对乙方进行考核外，乙方还应承担甲方组织该试验所发生的费用。
9.甲方技术联络人
汽车零部件开发要求响应书
本响应书用于在报价前，对主机厂的零部件开发要求（SOR）予以正式书面确认，与零部件开发要求（SOR）一起作为报价的依据。
1. 项目信息
主机厂名称：______________________________________________________________
供方名称：________________________________________________________________
项目代号及名称：__________________________________________________________
零部件名称：______________________________________________________________
SOR编号：________________________________________________________________
2. SOR相关条款响应表
不满足或待定的情况说明：
3. 为满足上述条款要求，特编制《零部件/总成技术标书》予以详细说明，具体见附件。备注：
3.1 《技术标书》将作为供应商定点评价的一项重要指标，占分10%以上。
3.2 《技术标书》内容包括但不限于企业概况、项目组架构、开发方案及计划、质量保证方案等。格式按产品工程师要求。
供方名称：
代表签字和盖章：
年月日
直流无刷电机硬件设计文档
硬件电路设计说明书V1 文档版本 1.0 编写人：彭威 编写时间：2015-06-10 部门：研发部 审核人： 审核时间：
1.引言 1.1编写目的 本文档是无刷直流电机风机盘管电源电路及控制驱动电路的硬件设计说明文档，它详细描述了整个硬件模块的设计原理，其主要目的是为无刷直流电机控制驱动电路的原理图设计提供依据，并作为 PCB 设计、软件驱动设计和上层应用软件设计的参考和设计指导。 1.2产品背景 1.3参考资料 Datasheet：Kinetis KE02 Datasheet：MKE02Z16VLC2 Datasheet：MKE02Z64M20SF0RM Datasheet：FSB50760SFT Datasheet：TNY266 Datasheet：FAN7527 2.硬件电路概述 2.1电源部分 电源部分主要功能是提供400V直流电供给电机，另外提供15V直流电给电机驱动芯片供电。采用反激式开关电源设计。 2.1.1总体方案
设计一款 100W驱动开关电源。给定电源具体参数如下： （1）输入电压：AC 85V~265V （2）输入频率：50Hz （3）工作温度：-20℃~+70℃ （4）输出电压/电流：400V/0.25A （5）转换效率：≧85% （6）功率因数：≧90% （7）输出电压精度：±5% 系统整体框架如下 如图所示为电源的整体架构框图，主要目的是在输入的85~265V、50Hz交流电下，输出稳定的恒压电机驱动直流电。由图可知，电源电路主要包括了前级保护电路模块、差模共模滤波模块、整流模块、功率因数校正模块、DC/DC模块。其中EMI滤波电路能够抑制自身和电源线产生的电磁污染，功率因数校正电路采用Boost有源功率因数
电机控制器开发设计要求
汽车零部件开发要求说明 （SOR） 零件名称：驱动电机总成 重要等级：■ A类□ B、C类 项目代号：E301
目录 1.名词解释 (4) 2.项目总体描述 (4) 2.1项目时间节点 (4) 2.2产品信息 (5) 3. 主要性能和要求 (5) 3.1一般要求 (5) 3.2性能要求 (5) 3.3试验方法 (8) 3.4质量及可靠性要求 (9) 3.5验收规则 (9) 3.6执行法规和标准 (10) 3.7关于禁限物质要求 (10) 4. 双方工作任务、时间要求及违约 (10) 4.1双方工作任务及时间要求： (10) 4.2风险责任的承担 (11) 4.3违约责任 (11) 5.交付物的提交 (11) 5.1甲方向乙方提供交付物的时间： (11) 5.2乙方向甲方提供的交付物及时间： (11) 6.双方数据交换的要求 (11) 7.知识产权及保密 (12)
8.测试要求 (12) 8.1样车/样机的测试 (13) 8.2样件的验收 (13) 9.甲方技术联络人 (13) 更改记录表
汽车零部件开发要求说明 (SOR) 1.名词解释 产品：指供应商（以下简称乙方）根据本产品开发技术要求规定，生产的驱动电机总成零部件。它包括黑匣子件、灰匣子件和白匣子件。 参考样件：指潍柴（重庆）汽车有限公司（以下简称甲方）提供给乙方用于开发本产品开发技术要求规定的产品的参照件。 技术要求：指甲方对产品结构、尺寸、性能、材料等的要求（非金属件含产品颜色、皮纹等）。技术资料：指包括但不限于产品的设计、开发、试验、制造的图纸、CAD数据、技术规范、分析报告、试验报告、样件等全部技术文件及实物，也包括在本产品开发技术要求履行过程涉及到的各方的专有技术、专利技术、企业秘密、生产信息、商业机密等资料。 产品数据：指描述产品结构、性能、材料、尺寸、公差、表面处理等特性的最终完整数据，它完全可以指导产品的后续工艺工装设计和产品制造。 电子文档：指用计算机数据对产品进行描述的文档。 黑匣子件：由甲方负责布置及外形的周边条件设计，并提出产品的功能要求和技术状态描述。由乙方担内部结构设计，并对产品设计结果负责，3D数模、2D图纸、产品标准和技术规范要求、试验要求、功能要求等技术资料需得到甲方的书面确认。乙方负责产品生产所需的工装模具、检具以及其它生产和物流器具的开发，并提供最终的符合要求的产品。 灰匣子件：由甲方负责布置及外形的周边条件设计，并提出产品功能要求和技术状态描述。由甲方与乙方共同承担内部结构设计，并对产品设计结果负责，乙方的3D数模、2D图纸、产品标准和技术规范要求、试验要求、功能要求等技术资料需得到甲方的书面确认。乙方负责产品生产所需的工装模具、检具以及其它生产和物流器具的开发，并提供最终的符合要求的产品。设计确认后，甲方可根据装配要求与乙方修改零部件的外形装配结构。 白匣子件：由甲方负责进行设计，并对产品设计结果负责。甲方负责向乙方提供设计结果，包括所有3D数模、2D图纸、产品标准或技术规范要求、试验要求、功能要求等技术资料，乙方进行产品生产所需的工装模具、检具以及其它生产和物流器具的开发，并提供最终的符合要求的产品。 2.项目总体描述 2.1 项目时间节点 随着项目的开展以上节点可能有所变化, 任何变动都将与乙方进行沟通,并应以书面形式
电动车无刷马达控制器硬件电路详解
电动车无刷马达控制器硬件电路详解 电动车无刷电机是目前最普及的电动车用动力源，无刷电机以其相对有刷电机长寿，免维护的特点得到广泛应用，然而由于其使用直流电而无换向用的电刷，其换向控制相对有刷电机要复杂许多，同时由于电动车负载极不稳定，又使用电池作电源，因此控制器自身的保护及对电机，电源的保护均对控制器提出更多要求。 自电动车用无刷电动机问世以来，其控制器发展分两个阶段：第一阶段为使用专用无刷电动机控制芯片为主组成的纯硬件电路控制器，这种电路较为简单，其中控制芯片的代表是摩托罗拉的MC33035,这个不是这里的主题，所以也不作深入介绍。第二阶段是以MCU为主的控制芯片。这是这篇文章介绍的重点，在MCR版本的设计中，揉和了模拟、数字、大功率MOSFET 驱动等等许多重要应用，结合MCU智能化控制，是一个非常有启迪性的设计。 今以应用最广泛的以PIC16F72为智能控制中心，350W的整机电路为例,整机电路如图1： 整机电路看起来很复杂，我们将其简化成框图再看看：
图2:电路框图 电路大体上可以分成五部分： 一、电源稳压，供应部分； 二、信号输入与预处理部分； 三、智能信号处理，控制部分； 四、驱动控制信号预处理部分； 五、功率驱动开关部分。 下面我们先来看看此电路最核心的部分：PIC16F72组成的单片机智能处理、控制部分，因为其他电路都是为其服务或被其控制，弄清楚这部分，其它电路就比较容易明白。 图3:PIC16F72在控制器中的各引脚应用图 我们先来简单介绍一下PIC16F72的外部资源：该单片机有28个引脚，去掉电源、复位、振
荡器等，共有22个可复用的IO口，其中第13脚是CCP1输出口，可输出最大分辨率达10BIT 的可调PWM信号，另有AN0-AN4共5路AD模数转换输入口，可提供检测外部电路的电压，一个外部中断输入脚，可处理突发事件。内部软件资源我们在软件部分讲解，这里并不需要很关心。 各引脚应用如下： 1：MCLR复位/烧写高压输入两用口 2：模拟量输入口：放大后的电流信号输入口，单片机将此信号进行A-D转换后经过运算来控制PWM的输出，使电流不致过大而烧毁功率管。正常运转时电压应在0-1.5V左右 3：模拟量输入口：电源电压经分压后的输入口，单片机将此信号进行A-D转换后判断电池电压是否过低，如果低则切断输出以保护电池，避免电池因过放电而损坏。正常时电压应在 3V以上 4：模拟量输入口：线性霍尔组成的手柄调速电压输入口，单片机根据此电压高低来控制输出给电机的总功率，从而达到调整速度的目的。 5：模拟/数字量输入口：刹车信号电压输入口。可以使用AD转换器判断，或根据电平高低判断，平时该脚为高电平，当有刹车信号输入时，该脚变成低电平，单片机收到该信号后切断给电机的供电，以减少不必要的损耗。 6：数字量输入口：1+1助力脉冲信号输入口，当骑行者踏动踏板使车前行时，该口会收到齿轮传感器发出的脉冲信号，该信号被单片机接收到后会给电机输出一定功率以帮助骑行者更轻松地往前走。 7：模拟/数字量输入口：由于电机的位置传感器排列方法不同，该口的电平高低决定适合于哪种电机，目前市场上常见的有所谓120°和60°排列的电机。有的控制器还可以根据该口的电压高低来控制起动时电流的大小，以适合不同的力度需求。 8：单片机电源地。 9：单片机外接振荡器输入脚。 10：单片机外接振荡器反馈输出脚。 11：数字输入口：功能开关1 12：数字输入口：功能开关2 13：数字输出口：PWM调制信号输出脚，速度或电流由其输出的脉冲占空比宽度控制。 14：数字输入口：功能开关3 15、16、17：数字输入口：电机转子位置传感器信号输入口，单片机根据其信号变化决定让电机的相应绕组通电，从而使电机始终向需要的方向转动。这个信号上面讲过有120°和60°之分，这个角度实际上是这三个信号的电相位之差，120°就是和三相电一样，每个相位和前面的相位角相差120°。60°就是相差60°。 18：数字输出口：该口控制一个LED指示灯，大部分厂商都将该指示灯用作故障情况显示，当控制器有重大故障时该指示灯闪烁不同的次数表示不同的故障类型以方便生产、维修。 19：单片机电源地。 20：单片机电源正。上限是5.5V。 21：数字输入口：外部中断输入，当电流由于意外原因突然增大而不在控制范围时，该口有低电平脉冲输入。单片机收到此信号时产生中断，关闭电机的输出，从而保护重要器件不致损坏或故障不再扩大。 22：数字输出口：同步续流控制端，当电流比较大时，该口输出低电平，控制其后逻辑电路，使同步续流功能开启。该功能在后面详细讲解。 23--28：数字输出口：是功率管的逻辑开关，单片机根据电机转子位置传感器的信号，由这里输出三相交流信号控制功率MOSFET开关的导通和关闭，使电机正常运转。
基于FPGA的直流电机控制系统硬件设计
毕业设计（论文） 题目：基于FPGA的直流电机控制系统硬件设计 学院物理与信息工程学院 专业名称电子信息工程 班级学号B08073011 学号 200807301124 学生姓名张旭东 指导教师操长茂 二O一二年六月
EP1C6Q240C8封装和部分引脚的功能分析 图U21A 图U21B
图U21C 图U21D 第一部分：封装 图U21A、U21B、U21C、U21D表示的是同一块芯片EP1C6Q240C8，有240个引脚，采用的是PQFP封装(即Plastic Quad Flat Package，塑料方块平面封装)，PQFP封装的芯片的四周均有引脚，而且引脚之间距离很小，管脚也很细，一般大规模或超大规模集成电路采用这种封装形式。 用这种形式封装的芯片必须采用SMT(Surface Mount Technology，表面组装技术)将芯片边上的引脚与主板焊接起来。 对于SMT技术，个人理解，即表面组装技术，一般用来焊接一些引脚在几百以上的芯片，比如说BGA，PGA一般都采用这种技术；
例如笔记本主板上的intel北桥芯片，一般都采用球形封装，又如比较古老的Intel 965底部球形引脚大约有600多个，现在笔记本流行用的P43、P45、P55、X58，从P43一代引脚多达几千个甚至更多，这样做的好处是节约面积，坏处是测试的时候比较麻烦，像BGA 这种封装的芯片一般焊上去之后，顶部要引出几个接点，以防止在使用过程中坏掉，方便用万用表或者示波器来测试各个通路便于修理。 对于这几种类型的芯片，除了PQFP少数罕见的高手能手工焊接之外，一般都采用贴片机来进行专门的焊接工作。 这里简单介绍一下这两种封装： PQFP/PFP封装具有以下特点 1.适用于SMD表面安装技术在PCB电路板上安装布线。 2.适合高频使用。 2.操作方便，可靠性高。 3.芯片面积与封装面积之间的比值较小。 4.Intel系列CPU中80286、80386和某些486主板采用这种封装形式。 这里的SMD表示的是贴片组装器件； BGA球栅阵列封装 随着集成电路技术的发展，对集成电路的封装要求更加严格。这是因为封装技术关系到产品的功能性，当IC的频率超过100MHz时，传统封装方式可能会产生所谓的“CrossTalk （串扰）”现象，而且当IC的管脚数大于208 Pin时，传统的封装方式有其困难度。因此，除使用QFP封装方式外，现今大多数的高脚数芯片（如图形芯片与芯片组等）皆转而使用BGA(Ball Grid Array Package)封装技术。BGA一出现便成为CPU、主板上南/北桥芯片等高密度、高性能、多引脚封装的最佳选择。 第二部分：电路图 关于原理图： 当我们把原理图元件库做好以后，在原理图中，对于已有的原理图，我们可以选择make library选项即可生成要引用的原理图元件库，我们可以使用自动编号来对每隔模块进行编号，也可以手动的进行编号，然后在工具选项卡中找到footprints manager可以用来检查各个器件的封装，若发现器件没有封装，可以在library中找一个与该器件引脚数目一样的同类型的芯片封装来对该器件进行封装操作；封装完成之后进行DRC检测，然后更新到PCB，由于目前只做原理图分析，这里就不做详细介绍了。 在原理图中，细心的人会发现，不能单独的看只看U21A这块“芯片”，其实这只是芯片的一部分，为了便于观察，我们把电源、时钟频率、JT AG下载口和AS下载口单独出来作为4大部分；
常用电动机原理与结构
常用电动机原理与结构 电动机的分类 按电动机绕组结构可分为三相和单相电动机、笼型、绕线型。按电源可分为高压、低压电动机、交流和直流电动机。电动机又可分为同步和异步电动机。单相电动机又分为交流分相电动机、交直流两用串励电动为机和罩极电动机。还有按电动机使用环境、条件等可分为很多种类，不过大致可按下面几种方式归类：按电动机结构尺寸分为 大型（机座中心高H ）630MM，或者定子铁心外径大于90MM者)、中型（机座中心高H为355-630MM，或者定子铁心外径在560—990MM之间者）、小型（机座中心高H为80-315MM，或者定子铁心外径在125—560MM之间者）。 例如Y112M-4 中的112的意思是代表电动机的机座中心高为112MM，小于315MM，属于小型电动机。 按防护型式分为 开启式（如IP11、IP22）：电动机除必要的支撑结构外，对于转动及带电部分没有专门的保护。 封闭式（如IP44、IP54 ）：电动机机壳内部的转动部分及带电部分有必要的机械保护，以防止意外的接触，但并不明显的防碍通风。防护式电动机按其通风防护结构不同，又分为： 网罩式：电动机的通风口用穿孔的遮盖物遮盖起来，使电动机的转动部分及带电部分不能与外物相接触。 防滴式：电动机通风口的结构能够防止垂直下落的液体或固体直接进入电动机内部。 防溅式：电动机通风口的结构可以防止与垂直接成100度角范围内任何方向的液体或固体进入电动机内部。 封闭式：电动机机壳的结构能够阻止机壳内外空气的自由交换，但并不要求完全的密封。 防水式：电动机机壳的结构能够阻止具有一定压力的水进入电动机内部。 水密式：当电动机浸在水中时，电动机机壳的结构能阻止水进入电动机内部。 潜水式：电动机在额定的水压下，能长期在水中运行。 隔爆式：电动机机壳的结构足以阻止电动机内部的气体爆炸传递到电动机外部，而引起电动机外部的燃烧性气体的爆炸。 例：IP44标志电动机能防护大于1MM的固体异物入内，同时能防溅水。 IP后面第一位数字的意义 0无防护，没有专门的防护 1能防止直径大于50MM的固体异物进入机壳内，能防止人体的大面积（如手）偶然触及壳内带电或运动部分，但不能防止有意识的接近这 些部分。 2能防止直径大于12MM的固体异物进入机壳内，能防止手指触及壳内带电或运动部分 3能防止直径大于2.5MM的固体异物进入机壳内，能防止厚度（或直径）大于2.5的工具、金属等触及壳内带电或运动部分。 4能防止直径大于1MM的固体异物进入机壳内，能防止厚度（或直径）
交流力矩电机控制器的电路原理与检修
交流力矩电机控制器的电路原理与检修 交流力矩电机控制器的电路原理与检修 一、交流力矩电动机性能简述 力矩电动机，又分为交流力矩电动机和直流力矩电动机，在电路结构上与一般的交、直流电动机相类似，但在性能上有所不同。本文以交流力矩电机控制器的原理和检修内容为重点。交流力矩电动机转子的电阻比变通交流电动机的转子电阻大，其机械特性比较软。对力矩电机的使用所注重的技术参数主要是额定堵转电压、额定堵转电流和额定堵转电流下的堵转时间等。 力矩电动机是一种具有软机械特性和宽调速范围的特种电机，允许较大的转差率，电机轴不是像变通电机一样以恒功率输出动力而是近似以恒定力矩输出动力。当负载增加时，电机转速能随之降低，而输出力矩增加；力矩电动机的堵转电流小，能承受一定时间的堵转运行。配以晶闸管控制装置，可进行调压调速，调整范围达1：4；力矩电动机适用于纺织、电线电缆、金属加工、造纸、橡胶塑料以及印刷机械等工业领域，其机械特性特别适用于卷绕、开卷、堵转和调速等工艺流程。 早期对力矩电动机的调速和出力控制，是采用大功率三相自耦变压器，来调节力矩电机的电源电压，电力电子技术相对成熟后，逐步过渡到采用晶闸管调速（调压）电路和变频器调速（调频），实施对力矩电动机的调速控制。交流力矩电动机的晶闸管调速控制器，与一般的三相晶闸管调压电路（主电路结构和控制电路）是相同的，只不过驱动负载有所不同而已。有的设备在控制环节引入电流或电压负反馈闭环控制，改善了起动和运行性能，也提高了机械特性硬度。 2 、一款最简单的力矩电动机控制器 _此主题相关图片如下，点击图片看大图： 图1 HDY-2型力矩电机控制器 这是一款适用于额定堵转电流12A以下小功率三相力矩电动机的控制器电路，整机电路安装于一个小型机壳内，机器留有6个接线端子，三个为电源进线端子，三个为电机接线端子。主电路采用双向晶闸管BT139（三端塑封元件），工作电流16A，耐压600V，触发电流≤50mA。两只双向晶闸管串接于L1、L2电源支路，L3直通，省去了一只双向晶闸管。因为三相电源经负载互成回路，只对两相电源进行移相调压控制，即改变了三相输出电压。移相触发电路和调光台灯的控制思路相同，用R、C积分电路与双向触发二极管相配合，提供双向晶闸管每个电网周期内正、负半波的两个触发电流，实现交流调压。470k电位器为双联电位器，调节时使两只双向晶闸管的控制角同步变化，使输出三相电压平衡。 〔故障实例1〕HDY-2型力矩电机控制器，工作不正常，检测为输出电压不平衡。U、W之间输出电压为380V。检查发现L1电源所接双向晶闸管BT139击穿损坏，失去调压功能，导致三相输出电压不平衡。 晶闸管调压电路中，发现1000V以下截止电压的器件，较易发生击穿损坏故障。BT139为截止电压600V的管子，处于交流电压峰值500V的边缘，虽然实际上有200V的截止电压余量（标定击穿电压值尚有100V富裕量），若用于优质电网（未被污染，电压呈较好的正弦波），一般没有问题。但问题是现在的电网，因非线性整流设备的大量安装和应用，好多地区电网波形畸变已相当严重，这使得晶闸管调压设备的运行（电气）环境变得恶劣，设备本身的应用，又反过来加剧了电网的劣变。用户和供应厂商，往往又出于成本的考虑，省掉了安装该类设备必须追加的输入电抗器！所以导致晶闸管调压设备的高故障率，表现为耐电压稍低的晶闸管模块屡被击穿！ 遇有此类故障，须尽量更换反向耐压值高的管子。对于屡损晶闸管的场所，应追加输入电抗器，以改善电网供电质量。 更换损坏晶闸管器件，在三相供电回路中串入了3只由XD1-25扼流圈代作的三相电抗器，交付用户使用后，晶闸管击穿的故障率大为降低。
电机变频调速系统硬件设计..
第三章 系统的硬件设计及其实现 3.1系统硬件结构总体设计 硬件部分包括主电路、保护电路、驱动电路、控制电路。 本文所涉及到的主电路的参数是三相完全对称的，其中整流部分采用二极管不可控整流，逆变部分采用的功率器件是IGBT 。系统结构框图如图3- 1所示。380V 三相交流电输入到整流器主电路，调节交流输入变压器使输出直流电压稳定在540V 左右。DSP 的主要任务是输出SVPWM 触发脉冲对逆变器的输出进行控制。在实际的系统组成中，分为强电部分和弱电部分。强电部分和弱电部分相互隔离分开能够减少强电部分对弱电部分的影响，这点对于DSP 的正常运行，变频器的正常工作有很重要的影响。 图3-1系统硬件结构总框图 主电路:采用交一直一交电压型变频装置。它主要由整流电路、滤波电路、逆变器三部分组成。整流电路是利用二极管三相桥式不可控整流模块将三相工频交流电整流成直流电;滤波电路采用电容滤波，将整流输出的脉动电压转化为平直的直流电压Vdc;逆变器是由IGBT 构成的三相全桥式逆变器。 3.2主电路工作原理 在交流变频调速系统中，主回路作为直接执行机构，其可靠性及稳定性直接影响整个系统的运转。主电路一般是由整流电路、中间滤波电路和逆变器三部分组成。本课题选用的是电压型交一直一交变频装置。它包括不可控整流器、大电容滤波、三相桥式逆变器、采样电路、保护电路以及能耗制动电路，其电路原理整流器 TMS320F2812 DSP 直流 母线 逆变器 开关电源 CT1 CT2 M 光耦隔离 驱动电路 过流保护 滤波电路 光电 编码器 上位机 键盘 A B C 六路PWM 信号
图如图3-2 图3-2系统硬件主电路图 主电路主要包括整流器和逆变器，需要用到整流桥、滤波电容器组、限流电阻和开关、电源指示器、整流二极管等器件。 三相交流电源经三相整流桥全波整流成直流电，如电源的线电压为，则三相全波整流后平均直流电压的大小是=1.35UL ，我国三相电源的线电压为380V ，考虑滤波电容的因素，全波整流后的电压是=1.414UL ，故直流电压大约为540V 。滤波电容的功能主要有两点:一是滤平全波整流后的电压纹波;二是当负载变化时，使直流电压保持平稳。由于受到电解电容的电容量和耐压能力的限制，滤波电路通常由若干个电容器并联成一组，又由两个电容器组串联而成，由于电解电容器的电容量有较大的离散性，故电容器组和的电容量不能完全相等，这将使它们承受的电压不相等，为了使它们承受的电压相等，在和二旁各并联一个阻值相等的均压电阻和。 限流电阻和开关，当变频器合上电源的瞬间，滤波电容器的充电电流是很大的。过大的冲击电流可能使三相整流桥的二极管损坏，同时也使电源电压瞬间下降而受到“污染”。为了减少冲击电流，在变频器刚接通电源后的一段时间里，电路内串入限流电阻，其作用是将电容器的充电电流限制在允许范围之内。当充电到一定程度时，令开关接通，将电阻短路掉。电源指示, 除了表示电源是否接通以外，还有一个十分重要的功能，即在变频器切断电源后，指示滤波电容器上的电荷是否己经释放完毕。由于的容量较大，而切断电源又必须在逆变电路停止工作的状态下进行，所以没有快速放电的回路，其放电时间长达数分钟。又由于上的电压较高，如不放完.对人身安个将构成威胁。 3.2.1整流二极管及IGBT 的选择 (1)整流二极管的选择 a.确定电压额定值整流二极管的耐压按式((6-1)确定。根据电网电压，考虑A B C M 整流桥
电动车无刷电机控制器软件设计详解
电动车无刷电机控制器软件设计详解作者:谢渊斌原作发表在《电子报2007年合订本》下册版权保留，转帖请注明出处本文以MICROCHIP公司所生产的PIC16F72为基础说明软件编程方面所涉及的要点，此文所涉及的源程序均以PIC的汇编语言为例。由于软件不可避免需与硬件相结合，所以此文可能出现硬件电路图或示意图。本文适合在单片机编程方面有一定经验的读者，有些基础知识恕不一一介绍。我们先列一下电动车无刷马达控制器的基本要求：功能性要求：1.电子换相2.无级调速3.刹车断电4.附加功能a.限速b.1+1助力c.EBS柔性电磁刹车d.定速巡航e.其它功能(消除换相噪
音，倒车等)安全性要求：1.限流驱动2.过流保护3.堵转保护3.电池欠压保护4.节能和降低温升5.附加功能(防盗锁死，温升限制等)6.附加故障检测功能从上面的要求来看，功能性要求和安全性要求的前三项用专用的无刷马达驱动芯片加上适当的外围电路均不难解决，代表芯片是摩托罗拉的MC33035，早期的控制器方案均用该集成块解决。但后来随着竞争加剧，很多厂商都增加了不少附加功能，一些附加功能用硬件来实现就比较困难，所以使用单片机来做控制的控制器迅速取代了硬件电路芯片。但是硬件控制和软件控制有很大的区别，硬件控制的反应速度仅仅受限于逻辑门的开关速度，而软件的运
行则需要时间。要使软件跟得上电机控制的需求，就必须要求软件在最短的时间内能够正确处理换相，电流限制等各种复杂动作，这就涉及到一个对外部信号的采样频率，采样时机，信号的内部处理判断及处理结果的输出，还有一些抗干扰措施等，这些都是软件设计中需要再三仔细考虑的东西。PIC16F72是一款哈佛结构，精简指令集的MCU，由于其数据总线和指令总线分开，总共35条单字指令，0-20M的时钟速度，所以其运算速度和抗干扰性能都非常出色，2K 字长的FLASH程序空间，22个可用的IO 口，同时又附加了3个定时/计数器，5个8位AD口，1个比较/捕捉/脉宽调制器，8个
基于单片机的步进电机控制系统硬件设计
基于单片机的步进电机控制系统硬件设计 摘要：系统通过单片机作为步进电机的控制核心，完成了步进电机的硬件电路设计，实现了步进电机的启／停控制、正反转，以及转速的测量和显示，适用范围较广，且电路简单，成本较低，控制方便，实用价值高。 关键词：单片机步进电机驱动电路霍尔传感器 0 引言 基于单片机的步进电机控制系统具有成本低、使用灵活的特点，在数控机床、机器人，定量进给、工业自动控制以及各种可控的有定位要求的机械工具等领域有着广泛的应用。步进电机是将脉冲信号转换成角位移，电机的转速、停止的位置取决于脉冲信号的频率和脉冲数，因此步进电机非常适用于单片机控制。步进电机的驱动电路是根据单片机产生的控制信号进行工作。因此，单片机通过向步进电机驱动电路发送控制信号就能实现对步进电机的控制。 1 系统总体方案设计 步进电机控制系统主要由单片机、键盘led、驱动／放大和测速电路等4个模块组成，该控制系统可实现的功能：①通过键盘启动／暂停步进电机、设置步进电机的转速和改变步进电机的转向；②通过led管显示步进的转速和转向等工作状态；③实现二相或四相步进电机的控制：④通过霍尔传感器能够实现对步进电机的速度测量。系统总体方案设计如图1所示。 2 系统硬件设计
2.1 单片机模块 单片机的最小系统电路包括时钟电路和复位电路。本文所设计的系统中，时钟电路采用外接12m晶振。复位电路作用是使单片机的片内电路初始化，使单片机从一种确定状态开始运行。本文采用上电复位。 2.2 键盘输入模块 为实现人机对话，该系统设计扩展了4个按钮作为输入键盘，可手动直接操作该控制系统。系统上电后，通过键盘输入步进电机的启停、步数转速和转向等。如图2所示，设计p3口接4按钮键盘，键盘电路如图2所示：其中，s0接p3.7控制加速，s1接p3.6控制减速，s2接p3.5控制正转，s3接p3.4控制反转。 2.3 驱动电路模块 为了实现对步进电机的高精度控制，系统采用步进电机驱动芯片tb6560ahq，它是东芝公司主推的低功耗、高集成两相混合式步进电机驱动芯片，具有双全桥mosfet驱动，耐压40v，具有整步、1/2细分、1/８细分、1/16细分运行方式可供选择，配合简单的外围电路即可开发出高性能的驱动电路。 2.4 led速度显示模块 led数码显示器是1种由led发光二极管组合显示字符的显示器件。它使用了8个led发光二极管，其中7个用于显示字符，1个用于显示小数点。如图4所示，本设计采用共阳极接法。把发光二极管的阳极连在一起构成公共阳极，使用时公共阳极接+5v，每个
电动车无刷控制器硬件电路详解
电动车无刷马达控制器硬件电路详解 2008-5-10 9:47:25 电动车无刷电机是目前最普及的电动车用动力源，无刷电机长寿，免维护的特点得到广泛应用，然而由于其使用直电刷，其换向控制相对有刷电机要复杂许多，同时由于电动又使用电池作电源，因此控制器自身的保护及对电机，电器提出更多要求。 自电动车用无刷电动机问世以来，其控制器发展分两个阶用专用无刷电动机控制芯片为主组成的纯硬件电路控制器单，其中控制芯片的代表是摩托罗拉的MC33035,这个不以也不作深入介绍。第二阶段是以MCU为主的控制芯片。的重点，在MCR版本的设计中，揉和了模拟、数字、大功等许多重要应用，结合MCU智能化控制，是一个非常有启今以应用最广泛的以PIC16F72为智能控制中心，350W的机电路如图1：
图1:350W整机电路图 整机电路看起来很复杂，我们将其简化成框图再看看：
图2:电路框图 电路大体上可以分成五部分： 一、电源稳压，供应部分； 二、信号输入与预处理部分； 三、智能信号处理，控制部分； 四、驱动控制信号预处理部分； 五、功率驱动开关部分。 下面我们先来看看此电路最核心的部分：PIC16F72组成的控制部分，因为其他电路都是为其服务或被其控制，弄清路就比较容易明白。
图3:PIC16F72在控制器中的各引脚应用图 我们先来简单介绍一下PIC16F72的外部资源：该单片机电源、复位、振荡器等，共有22个可复用的IO口，其中输出口，可输出最大分辨率达10BIT的可调PWM信号，另路AD模数转换输入口，可提供检测外部电路的电压，一个可处理突发事件。内部软件资源我们在软件部分讲解，这里各引脚应用如下： 1：MCLR复位/烧写高压输入两用口 2：模拟量输入口：放大后的电流信号输入口，单片机将换后经过运算来控制PWM的输出，使电流不致过大而烧毁时电压应在0-1.5V左右 3：模拟量输入口：电源电压经分压后的输入口，单片机转换后判断电池电压是否过低，如果低则切断输出以保护过放电而损坏。正常时电压应在3V以上 4：模拟量输入口：线性霍尔组成的手柄调速电压输入口压高低来控制输出给电机的总功率，从而达到调整速度的
电动机水冷却结构设计
煤矿井下用隔爆型三相异步电动机水冷却结构设计 姜瑞杰 2008级机电一体化专业 摘要对煤矿井下用隔爆型三相异步电动机水冷却系统及结构的设计进行探讨。围绕电动机温度场分析、热平衡计算、冷却系统水流参数计算、冷却水箱结构设计几个方面，并结合实践阐述了相关设计理论和设计方法。 关键词煤矿井下用隔爆型三相异步电动机：水冷却系统；水冷式结构 0 引言 煤矿井下设备采用的隔爆型三相异步电动机其冷却系统常采用水冷式结构（通常为ICW37）。这是基于煤矿井下特殊的环境条件和煤矿设备特殊的运行状况决定的。煤矿井下水冷式电动机具有以下特点： （1）煤矿井下作业场狭窄，设备留给时机的安装空间较小，环境空气流动性差。电动机采用风（空气）冷却结构，效果受到很大影响。尤其是在采掘面，当煤块、粉尘等堆积物阻塞电动机外部的通风散热通道时，电动机通风散热状况将更加恶劣。而采用水冷静却结构，则避免了这个缺点。煤矿井下一般不缺压力源，水的导热系数远远大于空气。只要时机的水冷静系统流道结构设计合理，其冷却效果和可靠性优于风冷静式电动机。
（2）煤矿井用电动机因受设备安装要求限制，往往要求有较小的外形体积和简单的外形结构。水冷式电动机结构上没有风扇、风罩、散热片等零件，并且水道布置在封闭的壳体之内，因此其外形简约，体积小于相同功率的风冷式电动机。 （3）煤矿井下采掘、运输等设备，因其特殊的工作条件，往往负荷波动很大，所用电动机超负荷运行状况进有发生，造成电动机温升增高。另外在设计这些设备使用的电动机时，考虑到其外形体积和功率大小两方面要求，往往采用减小电动机定、转子铁心外径，加长定、转子铁心长度的设计方案。由典型的时机温升设计理论可知，铁心较长的时机其热负荷往往偏高，温升计算误差也较大，这两方面的原因致使电动机的温升处于不可靠状态。尽管采用提高电动机绝缘等级的方法进行弥补，但电动机使用寿命也将大打折扣。而水冷式结构的电动机具有较好的冷却效果，可弥补电动机温升设计误差及超负荷运行带来的缺点。 （4）水冷式电动机无风扇、风罩等零件，因此不会产生风摩损耗和噪声，并且冷却水箱还具有吸振减振效果，这些又形成了电动机效率较高、噪声低、振动小的优点。 从以上分析可以看出水冷却系统在煤矿井下用电动机上的重要作用，因此对其系统和结构的设计研究必要。目前国内许多电机厂家都积累了各自在此方面的宝贵经验，亟待进行理论性的整理和提高。本文试对此问题展开初步探讨。
电机设计课后习题答案
电机设计 第一章 1.电机设计的任务是什么？ 答：电机设计的任务是根据用户提出的产品规格（功率、电压、转速）与技术要求（效率、参数、温升、机械可靠性），结合技术经济方面国家的方针政策和生产实际情况，运用有关的理论和计算方法，正确处理设计时遇到的各种矛盾，从而设计出性能好、体积小、结构简单、运行可靠、制造和使用维修方便的先进产品。 2.电机设计过程分为哪几个阶段？ 答：电机设计的过程可分为： ①准备阶段：通常包括两方面内容：首先是熟悉国家标准，收 集相近电机的产品样本和技术资料，并听取生产和使用单位的意见与要求；然后在国家标准有关规定及分析相应资料的基础上，编制技术任务书或技术建议书。 ②电磁设计：本阶段的任务是根据技术任务书的规定，参照生 产实践经验，通过计算和方案比较，来确定与所设计电机电磁性能有关的尺寸和数据，选定有关材料，并核算电磁性能。 ③结构设计：结构设计的任务是确定电机的机械结构，零部件尺寸，加工要求与材料的规格及性能要求，包括必要的机械计算、通风计算和温升计算。
3.电机设计通常给定的数据有哪些？ 答：电机设计时通常会给定下列数据： (1)额定功率 (2)额定电压 (3)相数及相同连接方式 (4)额定频率 (5)额定转速或同步转速 (6)额定功率因数 感应电动机通常给定(1)～(5)；同步电机通常给定(1)～(6)； 直流电机通常给定(1)(2)(5) 第二章 1.电机常数C A 和利用系数K A 的物理意义是什么？ 答：C A ：大体反映了产生单位计算转矩所消耗的有效材料（铜铝或电工钢）的体积，并在一定程度上反映了结构材料的耗用量。 K A ：表示单位体积的有效材料所能产生的计算转矩，它的大小反映了电机有效材料的利用程度。 2.什么是主要尺寸关系式？根据它可以得出什么结论？ 答：主要尺寸关系式为：δ αAB K K n dp Nm ef 'p '2 6.1 p l D =，根据这个关系式 得到的重要结论有:①电机的主要尺寸由其计算功率P ˊ和转速n
(整理)丰田普锐斯电机及驱动控制系统解析.
丰田普锐斯电机及驱动控制系统解析 作为全球最成功的环保车型，丰田普锐斯（PRIUS）早已成为油电混合动力车型中的全球销量冠军，即使在我们的身边，也经常可以见到它们的身影。目前，在国内生产的丰田普锐斯（PRIUS）是采用丰田第二代混合动力系统，集发动机和电动机组合而成的并行混合动力车（图1）。 丰田第二代混合动力系统(THS-Ⅱ)，可以根据车辆行驶状态，灵活地使用2 种动力源，并且弥补2种动力源之间不足之处，从而降低燃油消耗，减少有害气体排放，发挥车辆的最大动力。由于其THS-Ⅱ电机及驱动系统结构复杂，技术先进，本文将为大家详细介绍该系统的结构及基本原理，以帮助读者更进一步了解THS-Ⅱ系统。 一、THS-Ⅱ电机及驱动控制系统的特点 1.在电动机和发电机之间采用AC500V高压电路传输，可以极大地降低动力传输中电能损耗，高效地传输动力。 2.采用大功率电机输出，提高电机的利用率。当发动机工作效率低时，此系统可以将发动机停机，车辆依靠电机动力行驶。 3.极大地增加了减速和制动过程中的能量回收，提高能量的利用率。 二、THS-Ⅱ电机及驱动系统基本组成 1.HV蓄电池：由168个单格镍氢电瓶（1.2V×6个电瓶×28个模块）组成，额定电压DC20 1.6V，安装在车辆后备厢内。在车辆起步、加速和上坡时，HV蓄电池将电能提供给驱动电机。 2.混合动力变速驱动桥：混合动力变速驱动桥由发电机MG1、驱动电机MG2和行星齿轮组成（图2）。
3.变频器：由增压转换器、逆变整流器、直流转换器、空调变频器组成。 （1）增压转换器：将HV蓄电池DC201.6V电压增压到DC500V（反之从DC500V降压到DC201.6V）。 （2）逆变整流器：将DC500V转换成AC500V，给电动机MG2供电。反之将AC500V 转换成DC500V，经降压后，给HV蓄电池充电。 （3）直流转换器：将HV蓄电池DC201.6V降为DC12V，为车身电器供电，同时为备用蓄电池充电。 （4）空调变频器：将HV蓄电池DC201.6V转换成AC201.6V交流电为空调系统中电动变频压缩机供电。 4.HV控制ECU采用32位计算机，接收来自传感器和ECU（发动机ECU、HV蓄电池ECU、制动防滑控制ECU、电动转向ECU）信息。根据此信息，计算车辆所需的扭矩和功率，将计算结果发送给发动机ECU，变频器总成，蓄电池ECU和制动防滑控制ECU。 三、THS-Ⅱ系统电机（MG1、MG2）工作原理 交流伺服驱动系统中，应用的交流永磁驱动电机有两大类。一类称为无刷直流同步电动机（BDCM），另一类称为三相永磁同步电动机（PMSM），THS-Ⅱ系统的电机（MG1、MG2）属于BDCM类型的驱动电机。 BDCM用装有永磁体转子代替了有刷直流电动机的定子磁极。有刷直流电动机依靠机械换向器，将直流电流转换成近似梯形波的交流电流。而BDCM是将逆变器产生的方波交流电流直接输入电机定子绕组，省去了机械换向器和电刷。BDCM定子绕组中通
三相异步电动机结构图解
三相异步电动机结构图解 图1封闭式三相异步电动机的结构 1—端盖2—轴承3—机座4—定子绕组5—转子 6—轴承7—端盖8—风扇9—风罩10—接线盒 异步电动机的结构也可分为定子.转子两大部分。定子就是电机中固定不动的部分，转子是电机的旋转部分。由于异步电动机的定子产生励磁旋转磁场，同时从电源吸收电能，并产生且通过旋转磁场把电能转换成转子上的机械能，所以与直流电机不同，交流电机定子是电枢。另外，定.转子之间还必须有一定间隙(称为空气隙)，以保证转子的自由转动。异步电动机的空气隙较其他类型的电动机气隙要小，一般为0.2mm～2mm。
三相异步电动机外形有开启式.防护式.封闭式等多种形式，以适应不同的工作需要。在某些特殊场合，还有特殊的外形防护型式，如防爆式.潜水泵式等。不管外形如何电动机结构 基本上是相同的。现以封闭式电动机为例介绍三相异步电动机的结构。如图1所示是一台封闭式三相异步电动机解体后的零部件图。 1.定子部分 定子部分由机座.定子铁心.定子绕组及端盖.轴承等部件组成。 (1)机座。机座用来支承定子铁心和固定端盖。中.小型电动机机座一般用铸铁浇成，大型电动机多采用钢板焊接而成。 (2)定子铁心。定子铁心是电动机磁路的一部分。为了减小涡流和磁滞损耗，通常用0.5mm厚的硅钢片叠压成圆筒，硅钢片表面的氧化层(大型电动机要求涂绝缘漆)作为片间绝缘，在铁心的内圆上均匀分布有与轴平行的槽，用以嵌放定子绕组。
(a)直条形式(b)斜条形式 图2 笼型异步电动机的转子绕组形式 (3)定子绕组。定子绕组是电动机的电路部分，也是最重要的部分，一般是由绝缘铜(或铝)导线绕制的绕组联接而成。它的作用就是利用通入的三相交流电产生旋转磁场。通常，绕组是用高强度绝缘漆包线绕制成各种型式的绕组，按一定的排列方式嵌入定子槽内。槽口用槽楔(一般为竹制)塞紧。槽内绕组匝间.绕组与铁心之间都要有良好的绝缘。如果是双层绕组(就是一个槽内分上下两层嵌放两条绕组边)，还要加放层间绝缘。 (4)轴承。轴承是电动机定.转子衔接的部位，轴承有滚动轴承和滑动轴承两类，滚动轴承又有滚珠轴承(也称为球轴承)，目前多数电动机都采用滚动轴承。这种轴承的外部有贮存润滑油的油箱，轴承上还装有油环，轴转动时带动油环转动，把油箱中的润滑油带到轴与轴承的接触面上。为使润滑油能分布在整个接触面上，轴承上紧贴轴的一面一般开有油槽。 2.转子部分
纯电动客车电机控制器设计方案..
纯电动客车电机控制器设计方案 摘要：依思普林产品采用自主开发的1200V/400-800A六单元IPM模块，电机控制器结构完全针对电动客车应用设计，具有体积小、重量轻、功率密度高、温升低（控制器内部温升比市场同类产品低30℃以上）、长期可靠性高的特点，产品性能达到国际先进水平。 关键词：纯电动客车；电机控制器；设计方案 早在2010年，我在一次去瑞士考察时，走在苏黎世大街上，整洁的大街上几乎看不到燃油车，简直就是有轨电车的天下，恍惚间让我看到八九十年代老北京什刹海的景色，干净的空气让我流连！在回来不久后我就成立了深圳市依思普林科技有限公司，专注从事新能源汽车核心部件的研发。 依思普林目前拥有多名IGBT模块及电机控制器开发经验技术人员，团队所研发的电机控制器，性能覆盖540V/200kW以内所有新能源电动客车车型，功率范围在80kw-200kw。产品采用自主开发的1200V/400-800A六单元IPM模块，电机控制器结构完全针对电动客车应用设计，具有体积小、重量轻、功率密度高、温升低（控制器内部温升比市场同类产品低30℃以上）、长期可靠性高的特点，产品性能国内领先，达到国际先进水平。
一、控制器外观结构及技术参数 图1-1 电机控制器内部结构 图1-2 电机控制器外形图
电机控制器技术参数如下表： 表1-1 电机控制器技术参数二、电动客车电控整体解决方案
三、主要技术创新点： 1、造型新颖 依思普林电机控制器的箱体是铝合金一体压铸，防护等级达到IP67。体积小，重量轻，造型新颖，突出了“绿色、环保”的主题。 2、自主知识产权汽车级大功率IGBT模块技术 目前国内市场上电机控制器多采用标准封装的工业级的IGBT模块，由于模块不是针对电动客车应用设计，IGBT模块采用的材料、结构及长期可靠性均无法满足电动客车的应用要求，
电机控制系统设计
课程设计报告 课程名称：专业综合课程设计 报告题目：电机控制系统设计 学生姓名： 所在学院：信息科学与工程学院专业班级： 学生学号： 指导教师： 2014年12月30日
课程设计任务书
近年来，随着科技的进步，直流电机得到了越来越广泛的应用，直流具有优良的调速特性，调速平滑，方便，调速范围广，过载能力强，能承受频繁的冲击负载，可实现频繁的无极快速起动、制动和反转，需要满足生产过程自动化系统各种不同的特殊要求，从而对直流电机提出了较高的要求，改变电枢回路电阻调速、改变电压调速等技术已远远不能满足现代科技的要求，这是通过PWM方式控制直流电机调速的方法就应运而生。此次设计主要是实现PWM调速器的正转、反转、加速、减速、停止等操作。为实现系统的微机控制，在设计中，采用了AT89C51单片机作为整个控制系统的控制电路的核心部分，配以各种显示、驱动模块，实现对电动机转速参数的显示和测量；此外，本文中还采用了芯片IR2110作为直流电机正转调速功率放大电路的驱动模块，并且把它与延时电路相结合完成了在主电路中对直流电机的控制。在设计中，采用PWM调速方式，通过改变PWM的占空比从而改变电动机的电枢电压，进而实现对电动机的调速。 关键词：AT89C51单片机、PWM调速、正反转控制、芯片IR2110。
一、概述 (1) 二、方案设计与论证 (1) 2．1设计思路 (1) 2．2总体设计框图 (1) 2．3直流电动机模块 (2) 2．3.1直流电机类型 (2) 2．3.2直流电机结构 (2) 2．3.3直流电机工作原理 (3) 2．3.4电机驱动模块电路设计 (3) 2．4直流电动机中断模块设计 (3) 2．4.1外部中断设计 (3) 2．5 1602LCD液晶显示模块 (4) 三、直流电机PWM控制系统的实现 (4) 3．1原理图功能介绍 (4) 3．2直流电机控制程序 (5) 四、仿真分析 (9) 五、总结与心得 (10) 六、参考文献 (11)