电动自行车转把调速的工作原理分析

作者:老电工时间:2022-06-16 06:16:54

电动自行车转把是调整电动自行车无级变速的关键器件,其调速功能是电动自行车控制器工作过程的外接分支,那么电动自行车转把调速的工作原理是什么样的,下面具体来了解下。

电动自行车转把调速原理

现在市场上销售的电动自行车,绝大多数使用了三相无刷电机,而电动自行车的能量来源,却是直流电源,只有正极和负极两条线。如何把直流的两条线,转换成三相交流电?要实现这一功能,就需要电动自行车上的控制器来出场了。

电动自行车转把调速的工作原理分析

电动自行车上的控制器,使用最多的是脉冲宽度(PWM)控制器,其工作原理就是把电动自行车上的直流电源,通过控制器内的锯齿波信号发生电路、脉冲宽度调制电路、电动机驱动电路等共同工作,从而使得电动自行车上的电动机,可以按照人们的需要,进行或快或慢的运转。调节这个电动车转速的把手,与电动自行车刹车断电功能一样,都是控制器功能的外接和延伸。

目前广泛使用的无刷脉宽调制控制器,对车速的控制都采用了调压式的电路。由于端口定义的不同,有二种方式:一种是端口电压上升,车速增加,一般认为这种是正向式;另一种是端口电压上升,车速下降,称其为反向式。目前,市场上能见到的产品多是正向式的,反向式的已很难见到了。

由于控制器的调速端口设置为电压式的,在这个端口对地输入一个可变的电压(其变化的范围,不能超过端口的限制),就能使控制器输出可变的功率,驱动电动机运行,从而实现对电动自行车速度的控制。

最简单的控制方法就是设置一个滑动电位器:电位器的上臂接电源正端,滑动臂接控制器输入端,下臂接电源地和控制器输入地。调节电位器,即可以调节电动自行车的速度。

但为了方便、可靠、长时间地使用而不损坏,滑动电位器显然不能适应要求(比如滑动臂接触不良,将会导致车速忽快忽慢,甚至卡顿)。因此,人们想到了无触点的“电子电位器”:用线性霍尔元件和磁钢相对位置的变化,来达到霍尔元件输出端电压的连续变化。

其工作原理就是线性霍尔元件,在它两端加上合适的工作电压后,霍尔元件的输出端电压,随磁场强度的强弱变化,实现输出电压的弱强变化。

电动车转把里面有三条线:一条+5V供电,一条地线,一条霍尔元件输出线。转动转把里的一块磁钢就和转把上固定不动的霍尔元件,产生距离变化,也就是磁场强度变化。如同滑动变阻器变化一样,就是给控制器的速度控制端口,输入可以变化的电压,最终控制了车速的变化。

因此,在维修电动车时,为了快速判断是转把问题还是控制器问题,需要在确认刹车断电开关无故障的前提下,用导线把控制器5V端口和调速端口短接一下。如果短接后运行正常,一般是转把及其线路故障。否则,就要检查下电动车的控制器是否存在问题。

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