新型电动自行车及动力反馈制动系统设计.
摘要
电动自行车以电力作动力，骑行中不产生污染，无损于空气质量。从改善人们的出
行方式、保护环境和经济条件许可情况等因素综合来看，电动自行车目前乃至今后都有 着广阔的发展空间。电动自行车所用直流电机分为有刷电机和无刷电机两种。其中有刷 电机控制较简单，但其易磨损的电刷带来维修保养工作量相对较大、使用寿命相对较短 等缺点。而反馈制动系统因为本身没有易磨损部件，电机寿命长，维修保养工作量小。 但反馈制动系统采用电子换向原理工作，其控制过程比有刷电机复杂得多，因此对控制 器质量的要求也高得多。电动自行车中影响质量的最主要的部件是电机和控制器，当电 机确定后，控制器的质量就决定了电动自行车的运行好坏。控制器的质量由其控制特性 和可靠性两方面决定。控制特性主要指电机运转的平稳性、调速特性和负载能力。据我 们的经验，运转的平稳性除与电机机械和装配质量有一定的关系外，还与控制器、电机 间的匹配及采用的控制技术有密切的关系。而控制器的可靠性与采用的元器件、电路设 计、装配质量等因素有关，其中，尤以控制器所用的功率驱动管的负载能力最为重要。 在骑行中，控制器的驱动管处于大电流的开关运行过程，因此，从某种意义上讲，驱动 器的带负载运行能力是控制器最重要的技术指标。在我们设计电动自行车用反馈制动系统电 机控制器时，为方便对控制器的质量和负载运行能力进行测试。
关键词：电动自行车；反馈制动系统；控制器；电机；驱动器
目 录
1 绪论………………………………………………………………………………………….1
1.2 电动自行车的优点.......................................................................................................2
1.3 电动自行车的组成..................................................................................................... 3
1.3.1 电动自行车的电机 ................................................................................................. 3
1.3.2 电动自行车的电池 ................................................................................................. 4
1.3.3 电动自行车的控制器 ............................................................................................. 4
1.4 电动自行车的市场前景 ............................................................................................. 4
1.5 电动自行车需要解决的几个问题.............................................................................. 5
2 电动自行车设计……………………………………………………………………………..6
2.1 电动自行车车轮的结构及分析.................................................................................. 6
2.1.1 电动自行车车轮的结构、特点及发展趋势........................................................... 6
2.1.2 电动轮的结构......................................................................................................... 6
2.2 反馈制动系统器 ........................................................................................................................ 7
2.2.1 反馈制动系统器的分类......................................................................................................... 7
2.2.2 手动反馈制动系统的设计 ................................................................................................. 7
2.3 无刷电动轮毂的选择 ................................................................................................. 8
2.3.1 无刷直流电动机的优点 ......................................................................................... 8
2.3.2 无刷直流电动机工作原理...................................................................................... 9
2.3.3 无刷直流电动轮毂的选型计算............................................................................ 10
2.3.4 电动机与发电机异同 ........................................................................................... 11
2.3.5 无刷直流电动机的调速 ....................................................................................... 11
2.3.6 直流电动机的反馈制动系统 ............................................................................................... 12
2.4 蓄电池的设计........................................................................................................... 13
2.4.1 蓄电池的工作原理 ............................................................................................... 13
2.4.2 蓄电池容量的建模 ............................................................................................... 14
2.5 链传动 ...................................................................................................................... 16
2.5.1 传动链的选择....................................................................................................... 16
2.5.2 链轮 ...................................................................................................................... 17
3 电动自行车整车理论………………………………………………………………………18
3.1 电动自行车整车主要技术性能................................................................................ 18
3.2 电动自行车重要技术参数释疑................................................................................ 18
3.3 基于 ATmega8 的新型电动自行车调速控制系统设计 ............................................. 20
3.3.1 引言 ...................................................................................................................... 20
3.3.2Atmega8 芯片简介................................................................................................. 21
3.3.3 系统硬件设计....................................................................................................... 22
3.3.4 系统软件控制....................................................................................................... 23
3.3.5 结束语 .................................................................................................................. 23
结论…………………………………………………………………………………………...24 致谢…………………………………………………………………………………………...25 参考文献……………………………………………………………………………………...26 附录...........................................................................................................................................27 英文原文...................................................................................................................................27 中文翻译…………………………………………………..………………………………….31
参考文献
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