2009年11月08日
无刷控制器的主要参数
额定电压36或48V
欠压保护值31.5±0.5或42±0.5V
过流保护值12±1A或15±1A
辅助电源5V或5.7V
调速输入电压1-4.2V或1-4.8V正向控制方式
断电刹车输入电子低电位
小电流线：小电流线都是与电源锁橙色线相连的，一般情况为细橙色，也有细红色，如果将小电流线与粗红电源主线交换位置连接则将造成自放电现象。
第二节工作原理及主要元件
无刷控制器工作原理：无刷直流电机中的位置传感器检测转子磁场相对于定子绕组的位置，并输出霍尔信号到MC33035，使主控芯片MC33035在确定的相对位置上输出六路控制信号，控制信号通过IR2103缓存，控制功率管在转子的适当位置导通或截止，从而控制各电枢绕组的电流，随着转子的位置改变按一定的顺序进行换流，从而保证每个磁极下电流方向不变，实现了没有电刷的无接触式换向。
当刹车、欠压、过流发生时，MC33035的第七脚电压由高变低，封锁输出，电机停转。整流二极管，快恢复二极管等。
无刷控制器主要元件
1）电阻：在电路中起降压和分流作用，用R表示。
2）电容：在电路中起滤波作用，用C表示。
3）二极管：具有单向导电性，正向测有数值，反向测为无穷大，常用的有稳压二极管，开关二极管，
4）三极管：在电路中起电流放大的作用，主要有7815、7805、9013等。
5）场效应晶体管：功率管为RFP50N06。
6）集成电路
6.1）MC33035无刷直流电机控制器主控芯片。
6.1.1）MC33035主控芯片各脚功能。
6.1.2）1、2、24脚驱动上功率管，19、20、21脚驱动下功率管。
6.1.3）第3脚控制电机正反转。
6.1.4）第4、5、6脚为电机霍尔信号输入，电压为6.25V。
6.1.5）第7脚决定MC33035的状态，处于高电平时有输出。过流，刹车，欠压时第7脚处于低电平状态，封锁输出。
6.1.6）第8脚为参考电压，输出6.25V。
6.1.7）第9脚接地。
6.1.8）第10脚振荡器，产生PWM波，由第8脚提供电压。
6.1.9）第11脚调速信号输入，1.0-4.2或4.8V。
6.1.10）第11、12、13脚相连，11、12内部连，12、13外部连。
6.1.11）第14、15、16脚接地。
6.1.12）第17脚为工作电压24V由7824提供或工作电压为15V。
6.1.13）第18脚为15V电压。
6.1.14）第22脚决定120°、60°相角，接低电平为120°接高电平为60°。
6.1.15）第23脚接地。
6.2）LM324四运算放大器，有刷控制器和充电器都用它作辅助控制器件。
6.2.1）第3脚正常情况下比第2脚电压高，如低，则可能其前面的电阻坏，欠压时第3脚电压与第2脚相等。
6.2.2）第8脚为参考电压6.25V，第4脚接地。
6.2.3）第2、3、4脚电压分别是5V、5V、15V。
6.3）IRF2103驱动器（IR：国际整流公司）
6.3.1）第1脚为15V工作电压。
6.3.2）第2、3脚为霍尔信号输入线，电压为0-5V。
6.3.3）第4脚为接地。
6.3-4）第5脚为0-15V输出信号，输送到功率管。
6.3.5）第6脚为电机相线电压18V。
6.3.6）第7脚为霍尔输出信号，输运到上功率管。
6.3.7）第8脚为15V电压。
第三节无刷控制器工作路线图
无刷控制器工作路线图（以36V裕成无刷控制器线路板为例）
从线路板左侧依次是：①GND霍尔信号地线②V 霍尔信号正极线③SA、SB、SC为霍尔信号线④SPV、GND、SPIN为转把正极线、转把负极线、转把调速信号线⑤RP限速⑥BRK为刹车断电信号线⑦SC速度表速度信号线⑧IOV为过流信号线⑨UN为欠压信号电源电流经电源锁，由控制器粗红线进入后，先与第一个、第三个、第五个上功率管D脚相连，当功率管的G脚有霍尔信号输入时，电流由功率管D脚流向功率管的S脚，功率管导通，电流流入粗兰、粗黄、粗绿三相相线，为电机提供电流，通过下功率管流回电源负极。电源电流进入控制器后，大电流经功率管进入电机，小电流经电容C1和电阻R1滤波整流后，给7815三端稳压器提供电源，经三端稳压器稳压后输出15V工作电压为MC33035、LM324、IRF2103转把刹把提供电源。当霍尔元件检测到转子磁钢的位置时，将信号传输到MC33035的第4、5、6脚，经MC33035处理后，由1、2、24、19、20、21六脚输出六路信号分别到三个IRF2103驱动器，由驱动器将电压提升后输送到6个功率管，来控制功率管的导通。当转把转动时，为控制器提供1.0V至4.2V或4.8V的电压，此电压信号传到MC33035的第11脚，与第10脚进行脉宽调制后再与下三路霍尔信号混合，共同控制下功率管。当控制器内的一个功率管出故障时，整车表现为缺相或不转，当一组相线的上下功率管同时被击穿时表现为缺相异响或电机不转或烧坏保险丝。
功率管好坏的测量：
用万用表二极管测试档，测控制器粗兰、粗黄、粗绿三相线。万用表的黑表笔接电源粗红线，红表笔分别接粗兰、粗黄、粗绿，万用表显示值为500-600左右，若某相测试结果显示为零或很小，则该相上功率管击穿，若显示很大为断路；将万用表的红表笔接电源地线，黑表笔分别接三相线，万用表显示值应为500-600左右，若显示为零或很小，则该相的下功率管击穿，若显示很大，为功率管断路。
第四节常见故障及原因分析
一、不断电
1）三极管坏，无6.2V电压。
2）刹车断电信号线附近的二极管坏。
二、 缺相
1）用万用表二极管档测量，祥见第三节。
2）将控制器与电机所有接线正确连接，在不通电的情况下，双向转动电机应无阻力，在通电的情况下双向转动电机，单向有均匀阻力为正常，若电机双向有阻力或双向无阻力为功率管损坏或其它故障。
3）驱动器IRF2103烧坏。
4）二极管或51Ω电阻坏。
三、线路板无电流
150Ω电阻坏。
四、电机不转
1）三极管坏，上脚电压为6.2V，如无则电机不转。
2）稳压管7815坏，无15V输出。
3）MC33035第4、5、6脚无6.2V电压。
五、常断电
1）三极管坏，无6.2V电压。
2）刹车线上的二极管坏。
六、无欠压
三极管上脚无6.2V电压。
七、飞车
1）线路板铜皮破（MC33035与LM324之间）
2）转把正极线与转把信号线搭在一起
3）转把线附近的二极管烧坏
4）转把负极线接触不良
八、微短路
接上控制器正、负极，打开直流电源若电流显示为0.2A以上，则为"微短路"
1）大电容坏
2）7815坏，15V脚与负极导通
3）如以上没坏，则顺序剪驱动器第4脚，剪一个量一个，如不能排除，则剪掉MC33035第17脚（15V）再量
第四章 电机
第一节 电机的分类及机械结构
电动车用电机按照电机的通电形式来分，可分为有刷电机和无刷电机两大类；
按照电机总成的机械结构来分，一般分为有齿（电机转速高，需要经过齿轮减速）和无齿（电机扭矩输出不经过任何减速）两大类；对于无刷电机而言，根据电机是否具有位置传感器，又分为有位置传感器无刷电机和无位置传感器无刷电机，目前市场中以三位置传感器.三相线圈工作模式的无刷电机为主。
工作原理：有刷电机是由碳刷与换向器进行机械换向，无刷电机是靠霍尔元件感应信号由控制器完成电子换向。
高速有刷电机的内部机械结构
这种轮毂式电机由内置高速有刷电机芯、减速齿轮组，超越离合器、轮毂端盖等部件组成，高速有刷有齿轮毂式电机属于内轮子电机。
低速有刷电机的内部机械结构
这种轮毂式电机由碳刷、换相器、电机转子、电机定子、电机轴、电机端盖、轴承等部件组成，低速有刷无齿轮毂式电机属于外转子电机。
高速无刷电机的内部机械结构
这种轮毂式电机由内置高速无刷电机芯、行星摩擦滚子、超越离合器、输出法兰、端盖、轮毂外壳等部件组成，高速无刷有齿轮毂电机属于内转子电机。
低速无刷电机的内部机械结构
这种轮毂式电机由电机转子、电机定子、电机轴、电机端盖、轴承等部件组成，低速无刷无齿轮毂式电机属于外转子电机。
第二节电机的连接
有刷电机的连接方法
有刷电机一般有正负两根引线，红线是电机正极线、黑线是电机负极线，如果将电机正负极线交换接线，只是会使电机反转，一般不会损坏电机。
无刷电机相角的判断：
无刷电机有60度相角和120度相角之分，霍尔元件排列顺序（有字一面为正，无字一面为反）为正正正或反反反者是60度相角电机，排列顺序为正反正者为120度相角电机，目前澳柯玛公司所用新大洋无刷电机为60度相角电机，所用裕成无刷电机、东海无刷电机、一佳一无刷电机为120度相角电机。
无刷电机的接线方法：
无刷电机的霍尔元件有5根引线，分别是霍尔元件的公共电源正极细红线，公共电源负极细黑线，细黄线、细兰线、细绿线分别为霍尔信号A相、B相、C相信号输出线。
第三节电机故障的检修
一、磁钢
磁钢为稀土永磁磁钢，含钕、铁、硼。
有刷电机正极碳刷处所对的磁钢外表面为S极，排列顺序为SNS，如果电机磁钢脱落，可按照极性SNS用哥俩好进行粘接。
电机磁钢在使用几年后，会出现退磁现象，导致电机电流过大或电机发热等。
二、线圈
180W有刷电机有线圈绕组39组、换向器39片、磁钢10片。
180W无刷电机有48个绕组、磁钢16片，每片3槽线圈。
240W大功率无刷电机有线组36组、磁钢40片。
线圈的主要问题是漆包线脱落造成线圈短路，导致电机电流过大，电机发热。
三、霍尔元件
正、负、信号线区分：正对有字的一面，左侧是正极，中间是负极，右侧是信号。
测量好坏：用二极管档，红笔接红线，黑笔接黄、兰、绿、信号线及黑线，万用表显示900以上。用二极管档红笔接黑线，黑笔接黄、兰、绿，电压为600-800之间，黑笔接正极，电压为无穷大。也可以给电机通电，检测霍尔信号电压是否在0-5V或0-6.25V之间变化。
四、异响
磁钢脱落电机扫膛，将磁钢及接合面的杂质清除干净后，用哥俩好进行粘接。
轴承坏，更换轴承。无刷电机霍尔坏，造成缺相，更换霍尔。轴向串动，加垫片进行调节。
五、性能下降
磁钢退磁，扭力下降电流上升，更换磁钢。
有刷电机在使用几年之后，运行电流开始上升功率下降，换向器积碳严重，处理措施为打磨换向器表面，清除缝隙中的积碳，打磨换向器时用800目至1000目细纱纸。
六、有刷电机噪音过大或间歇性运转
磁钢脱落磁场弱，磁钢退磁，电流大，力小。碳刷和换向器接触不好，碳刷磨损，碳刷处弹簧弹力下降。绕组损坏，如电流过大造成绝缘层损坏。有刷电机硅钢片翘起、电机转动受阻、电流大。
七、无刷电机换霍尔
应尽量更换同型号的三个霍尔焊接时速度要快，防止局部受热损坏。A、 B胶粘牢霍尔
第五章 充电器
第一节 工作原理及检验方法
目前我公司使用的充电器有24V充电器、36V充电器、48V充电器，根据充电插头又可分为二芯充电器和三芯充电器。前期使用的输入输出插头是黑色的充电器，其L极为输出正极，N极为输出负极，后期更换为灰色输入输出线，L极为输出负极，N极为输出正极。
一、充电器的工作原理
充电器充电时，220伏市电通过保险丝后，到达电网滤波器，电网滤波器由扼流圈T1与电容C1（0.1цF/250V）组成。滤波后经过四个RL207二极管全桥整流后，由C4C5进行滤波，输出300伏左右直流电。高压直流电通过两个13007两个C1815一个TL494与E122一起进行高频变换，将高压直流电变成高压交流电，由变压器E133即T3将高压交流电转换成低压交流电，再由1004进行整流，最后由L1和C18滤波后输出。
13007是高频变换开关，两个相角差180°
C1815是推勉放大三极管，与TL494一起控制13007开关，共同完成高频变换。
1004是整流二极管
TL494第4脚与第11脚控制两个13007
3W0.1欧姆电阻或6W0.1欧姆电阻检测输出电流的大小，经比较器LM324或LM358比较后，输出指示不同的工作状态，同时送到稳流稳压反馈电路控制输出电流电压。稳流稳压反馈电路即TL494，将比较器送来的电压和电流与基准电压比较产生一个误差信号，以控制驱动脉冲信号的宽度，达到稳压的目的。
驱动电路由TL494和C1815组成，产生一个脉宽受控，频率固定的高频脉冲信号驱动13007工作，使之工作于高频开关状态。
充电器的工作原理图
二、正常的充电器的检测方法（以36V充电器为例）
1、外观完好、导线齐全、插头无松脱、指示灯及所有标帖齐全，塑壳无变形、内装无松动、无自行拆装情况
2、插上电源空载时，红、绿灯全亮，此时，输出电压应在41V-42.4V的范围内
3、接上专用测试仪，插上电源，有正常的电流、电压显示，电流范围1.70A-1.90A此时，红灯亮，终止电压44.1V-44.5V。当进入翻转阶段时，转换电流0.3A-0.45A，调节仪器上的电位器使充电器使充电器翻转，电压显示41V-42.4V，此时，红、绿灯全亮
三、非正常的充电器的判断方法：
1、外观变形、破损、导线损坏、插头松脱、标帖不全、有自行拆装的痕迹
2、不通电，轻摇充电器有元件松脱的感觉或声响
3、空载，通电指示灯一个或两个不亮，输出电压不在范围之内
4、接负载无电流或不翻转
5、有异响
6、有异味
第二节故障类型及检修方法
一、不工作
1、保险丝烧断：用万用表二极管档测量保险丝两端，电阻为无穷大，更换2A/250V或3A/250V的保险管
2、保险管松脱：保险管夹片太松，重新捏紧或更换，再按下保险管
3、输入、输出插头松脱或断裂：更换线材
4、扼流圈开路或短路：a用万用表二极管测量扼流圈的两组线圈，若一组不通更换b测量正常，但一通电保险管烧，其它元件正常，更换扼流圈
5、滤波电容短路：用电阻档测量电容两端，R=0或R≤200K，更换104/275V电容
6、整流管短路：用二极管档，有鸣响，更换。注：一般二极管坏，经常伴随保险管坏，E13007击穿、SF1004击穿等现象，同样用二极管档测量这些元件，更换即可。
7、0.68/275V：电容变形或开路，更换电容。
8、240K（510K）开路：测量电阻两端成开路状态，更换电阻R7、R9
9、E13007-2击穿：用二极管档测量三端短路，更换13007。具体方法是：红笔左边、黑笔中右、电压显示为0.5左右，若短路或无穷大则坏。
10、变压器松脱、焊盘断、同一绕组开路：观察E133、E122引脚是否发黑，轻摇有晃动感，重新焊接，如果焊接盘断，用刀刮掉焊盘周围的阻焊层后连接，如果变压器开路，更换变压器，具体测量E133的方法是：上面两脚及其它三对脚是否相通，在焊盘上时，1、2相通，3、4、5、6、7、8相通，取下时，1、2通，3、4、5通，6、7、8通，然后再量变压器各脚与焊盘周围部分是否相通（辐射状）
11、1004击穿：用二极管档测1004三端有鸣响，更换1004，注：先排除输出短路，具体测量方法是黑笔中间，红笔两边，电压显示为0.3V以上，红笔中间黑笔两边，显示为"1"，显示为0则坏
12、68ｕF/400V松脱：轻摇电容有松脱感，重新焊牢
13、68ｕF/400V鼓，更换电容，一般会引起RL207、E13007、保险管坏
二、无输出
1、E128松脱：重新焊牢
2、输出座松脱：重新焊牢
3、E133松脱或焊盘断
4、1004松脱：重新焊牢。或测量E133到1004两脚是否通
三、低电流、底电压
1、TL494坏：用二极管档测量494有部分击穿或部分数值不对，更换494，测494、324好坏：用万用表二极管档，黑笔放在输出插头负极上，红笔放在大变器的空脚处，如短路，则494、324坏，正常显示为0.8-0.9V左右把494拆下，如还短路，则324也坏了
2、3W0.1开路：用二极管档测量3W0.1发现开路，更换 。注：3W0.1坏可能494、324坏
3、LM324坏：用二极管档测量324有部分击穿或部分数值不对，更换324
4、振荡电容CL11-102坏：拆下后用R-2M档测量无数值变化，更换102
5、CL11-103坏：拆下后用R-2M档测量无数字变化，更换103
四、有异响
1、变压器内阻/漏感增大：更换E133
2、振荡电容CL11-102坏：拆下后用R-2M档测量无数字变化，更换102
3、LM324坏：用二极管档测量324有部分击穿或部分数值不对，更换324
4、TL494坏：用二极管档测量494有部分击穿或部分数值不对，更换494
5、C1815坏：用二极管档测量1815击穿或部分数值不对，更换1815
五、指示灯不亮
灯坏或焊盘断：更换或重新焊接
六、高电压
1、22K阻值变化：用R-200K档测量变化则更换
2、R处焊接盘断
七、红、绿灯不转换
1、E133焊盘断：重新焊接
2、CL11-104短路或焊盘断：更换104
八、电池极性与输出不符，一般造成3W0.1、50V220输出焊盘烧断，TL494、LM324烧毁，措施是更换上述元件并连接焊盘断裂处
1）整车没电，如何检查？
首先检查电源有没有电，如果没有则查看保险丝是否是好的，如果保险丝正常，电源没电，则查看电源内部电极连线是否松动，电池是否断路。
如果电源有电，则检查电源线及电源锁是否正常。
2）整车有电，电机不转如何检查？
将控制器上转把正极红线和转把速度黄线短接，如果电机运转正常，则电机和控制器是好的，如果电机不转，则电机坏或控制器坏
如果电机与控制器正常，电机不转，则可能是转把与刹把的问题
3）如何检测无刷电机？
A将电机所有与线束的插头拔开，用万用表二极管档，把万用表红针指在电机六芯插头细红线上，黑针指在细黄、兰、绿及黑线上，数值显示为900以上，把红针指在黑线上，黑针指在细黄、兰、绿及红线上，数值显示为500-600。显示为零或无穷大则坏。
B通电状态下，用万用表的200伏直流电压档，黑针指在六芯插头细黑线上，红针分别指在细黄、兰、绿线上，转动电机，电压显示0-6.25伏之间变化。三根线的最大值与最小值应相差不大。
4）如何检测无刷控制器？
A功率管损坏的检测：功率管坏表现为整车不转或缺相，具体测量方法为：用二极管档测控制器的A、B、C三相电机接线，万用表的黑笔接电源红线，红笔分别接三相电机相线，万用表显值应为500-600左右，若某相测试结果显示为零或很小，则该相的上功率管击穿，若显示很大为断路；将万用表的红笔接电源地线，黑笔分别接三相电机相线，万用表显示值应为500-600左右，若显示为零或很小，则该相的下功率管击穿，若显示很大为功率管断路B在电源导通的情况下，用万用表电压档测量控制器九芯插头细红线与细黑线，看电压是否在5伏左右，如没有电压则控制器坏
5）如何检测转把？
用万用表20伏电压档测量控制器九芯插头，黑笔指在细黑线上，红笔指在细黄线上，此时电压应为1伏左右，将转把转到底，万用表显示1伏至4.2伏或4.8伏，则转把是好的。
6）如何检测刹把？
用万用表20伏电压档测量控制器九芯插头，黑笔指在细黑线上，红笔指在细紫线上，电压显示为6伏左右，为零则刹车常断电，握一下刹把，此时万用表应显示为零，电压不变则刹把不断电。
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引用 电动自行车充电器 AA48v充电器电路图 (2010-3-11 22:32:0)
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