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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:洪振傑
研究生(外文):Chen-Chieh Hung
論文名稱:比雅久電動機車之輪轂馬達驅動器研製與實車驗證
論文名稱(外文):Development of Hub Motor Drive and On-Road Verification for PGO Electrical Scooters
指導教授:蔡耀文
指導教授(外文):Yao-Wen Tsai
學位類別:碩士
校院名稱:大葉大學
系所名稱:機械與自動化工程學系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2010
畢業學年度:98
語文別:中文
論文頁數:83
中文關鍵詞:電動機車輪轂馬達數位訊號處理器實車測試
外文關鍵詞:electrical scooterhub motordigital signal processor(DSP)on-road verification
相關次數:
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近年來隨著環保意識抬頭與全球暖化的嚴重問題的浮現,如何愛護地球、減緩對環境的污染已成為各國主要討論的議題。以台灣而言,機車使用密度是全世界名列前茅的國家,造成了嚴重的環境污染,因此具有低汙染、低噪音、省能源的綠色交通工具-電動機車,儼然成為現今大家討論的明日之星。
基於電動機車逐漸被國人所接受與討論,本文使用比雅久公司所生產的電動機車E-BUBU做為主要測試車輛,利用該車所配置的輪轂式無刷直流馬達,發展出一套符合電動機車騎乘需求的輪轂馬達驅動器。在電控系統方面,使用數位訊號處理器(DSP)做為各元件間訊號溝通與處理的控制核心,搭配六步方波驅動方式,完成電動機車的控制目標。在硬體電路方面,自行研製所有電路,主要單元包括隔離電路、驅動電路、功率模組與保護電路。藉由軟體與硬體的研製與整合,成功開發出一套輪轂馬達驅動器。
驅動器研製完成後,進行電動機車平台實測,並且安裝於比雅久電動機車進行實車的道路測試,包含平路測試與爬坡測試。藉由實車測試的過程,修改程式與調整各項參數,達成較佳行車效能。根據實車路試結果之顯示,本文所研製的輪轂馬達驅動器確實可以符合一般電動機車的騎乘需求。
In recent years, as the environmental protection cost has risen and global warming, it is important to slow down the environment from pollution. How to cherish the earth has become the main topic of discussions. In Taiwan, motorcycle density is among the top countries in the world, environmental pollution results in serious. For that reason, it has low pollution, low noise and energy saving of the green transportation-electrical scooters becoming the rising stars.
This study used a PGO's electrical scooter, named E-BUBU, as the main test vehicle. The electrical scooter is configured with two hub motors. Electric control system used by digital signal processor(DSP)as a control core. The hardware circuit units including the isolation circuit, the driver circuit, the power module and the protection circuit. By using development and integration of software and hardware, a hub motor drive is developed successfully in the thesis.
After the drive design to complete, an electrical scooter platform testing and on-road verification is also established. On-road verification includes flat-road testing and slope testing. According to the results, it shown this study developed hub motor drive can really meet the electrical scooter's riding demand.
封面內頁
簽名頁
授權書..........................................................iii
中文摘要........................................................iv
英文摘要........................................................v
誌謝............................................................vi
目錄............................................................vii
圖目錄..........................................................x
表目錄..........................................................xiv

第一章 緒論
1.1 研究動機與背景......................................1
1.2 文獻回顧與研究方法..................................3
1.3 內容大綱............................................3
第二章 無刷直流馬達數學模型與控制理論
2.1 無刷直流馬達簡介....................................5
2.2 無刷直流馬達數學模型................................8
2.3 無刷直流馬達控制理論................................11
2.3.1 矩形波驅動........................................13
2.4 六步方波控制策略之實現..............................18
第三章 輪轂馬達驅動系統硬體電路架構
3.1 隔離電路............................................24
3.2 閘極驅動電路........................................26
3.3 功率模組電路........................................28
3.3.1 功率電晶體的選擇..................................30
3.4 保護電路與週邊處理電路..............................35
3.4.1 閘極保護電路......................................36
3.4.2 偵測電流電路......................................37
3.4.3 緩衝保護電路......................................39
3.4.4 相位偵測電路......................................43
3.4.5 開關電路..........................................45
3.4.6 DSP類比/數位轉換器保護電路.......................46
第四章 基於TI DSP 320LF2407A系統軟體架構
4.1 TI DSP 320LF2407A 介紹..............................48
4.2 一般功能I/O介紹....................................52
4.3 中斷介紹............................................53
4.4 事件管理者介紹......................................53
4.4.1 一般功能(GP)計時器..............................55
4.4.2 比較單元..........................................57
4.4.3 脈波寬度調變......................................57
4.5 類比/數位轉換器(ADC)介紹.........................60
4.6 基於DSP 2407A之驅動器控制系統實現...................61
4.6.1 啟動開關以及馬達運轉異常指示燈....................63
4.6.2 馬達位置偵測......................................64
4.6.3 脈波寬度調變(PWM)的使用.........................65
4.6.4 類比/數位轉換器(ADC)的應用.....................67
4.7 馬達驅動器控制系統程式流程圖........................68
第五章 實測結果
5.1 電動機車動力平台測試................................70
5.2 實車道路測試........................................74
第六章 結論與未來展望..........................................80
參考文獻........................................................82
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