基本原理
电动车无刷控制器主要由单片机主控电路、功率管前级驱动电路、电子换向器、霍尔信号检测电路、转把信号电路、欠电检测电路、限流/过流检测电路、刹车信号电路、限速电路、电源电路等部分组成，下面介绍主要电路的工作原理。
1. 电子换向器
无刷电机与有刷电机的根本区别就在于无刷电机用电子换向器代替了有刷电机的机械换向器，因而控制方法也就大不相同，复杂程度明显提高。在无刷电机控制器中，用6个功率 MOSFET管组成电子换向器。MOSFET管VT1、VT4构成无刷电机A相绕组的桥臂，VT3、VT6 构成无刷电机B相绕组的桥臂，VT5、 VT2构成无刷电机C相绕组的桥臂，在任何情况，同一桥臂的上下两管不能同时导通，否则要烧坏管子。
6只功率MOSFET管按一定要求顺次导通，就可实现无刷电机A、B、C三相绕组的轮流通电，完成换相要求，电机正常运转。在电动车无刷电机控制器中，这 6只功率管有二二通电方式和三三通电方式的运用，二二通电方式即每一瞬间有两只功率管同时通电，三三通电方式即每一瞬间有三只功率管同时通电。对于二二通电方式，功率管须按 VT1、VT2；VT2、VT3；VT3、VT4； VT4、VT5；VT5、VT6；VT6、VT1； VT1、VT2?的通电顺序，电机才能 正常运转。对于三三通电方式，功率管须按VT1、VT2、VT3；VT2、VT3、 VT4；VT3、VT4、VT5；VT4、VT5、 VT6；VT5、VT6、VT1；VT6、 VT1、 VT2；VT1、VT2 、VT3?的次序通 电，电机才能正常运转。
2. 功率管前级驱动电路
功 率管前级驱动电路用来驱动 电子换向器的 6 个 MOSFET管，由于6 个MOSFET管组成了 3个相同的桥臂， 对这3个相同的桥臂 的驱动电路是相同的，因而功率管前级驱动电路是由3组相同结构的电路组成，无刷电机是一典型的功率管前级驱动电路，对于一无刷控制器，有3个这样的电路，分别驱动3个桥臂。
3. 单片机主控电路
单片机主控电路是无刷电机控制器的核心部分，电机的霍尔信号、转把信号、过流检测信号、刹车信号等都直接输入给单片机，由单片机进行处理，并由单片机输出电子换向器三个桥臂的前级驱动信号，以控制电机的运转，因而单片机主控电路是无刷电机控制器的心脏部分。单片机PIC16F72是目前电动车无刷电机控制器的主流控制芯片，无刷电机是用PIC16F72构成的无刷控制器的典型应用电路，包括了无刷电机控制器的各主要输入、输出信号，SPSIG端信号，该信号经过电阻R69和R68组成的网络送入单片机的第5脚，单片机根据该脚的电压信号变化，决定输出驱动信号的脉宽，从而决定电机的转速。目前市面上电动车的转把输出信号电压一般在1~4.2V，
它内部是由一个线性霍尔元件和一个磁 体组成，转动转把、磁体移动，霍尔元 件感应变化的磁场而输出变化的电压。
4. 限速电路
限速电路是通过分压电阻，减小送入单片机的转把最高电压信号，从而限制了速度。如图4中把SPLIMT端接地，则R67与R68即组成分压电路，降低转把信号（SPSIG）送入单片机的5 脚的电压，从而限制了电动车的最高 转速。
5. 霍尔信号检测电路
电阻R31~R36、电容 C16~C18组成霍尔信号检测输入电路，电阻R34~R36形成上拉电位，电容C16~C18起滤波作用，抑制干扰信号。单片机的15、16、17脚分别检测来自电机内的三路霍尔位置信号，以决定换相时刻。
6.欠压检测电路
元件R70、R71、R72、 C23组成电池电压检测电路，检测值送入单片机的3脚，当该脚检测值低于某一数值时，可强迫无刷电机控制器不工作，从而起到保护电池的作用。
7.刹车信号电路
对于电动自行车，当手把刹车时，单片机得到刹车信号，无刷电机控制器停止输出控制信号，电机断电，这称为刹车断电，对于有些无刷控制器，当单片机得到刹车信号时，则输出控制信号，强制电机抱住，使电机不能转动，这称为电刹车。目前市面上电动车的刹车信号有高电平刹车信号和低电平刹车信号两种，对于单片机一般只识别其中一种信号，如果采用电平转换电路，则可识别两种电平的刹车信号。在图4中，当BK信号端为低电平，则单片机第7 脚得到低电平刹车信号，通知无刷控制器完成刹车过程。当HBK端为高电平时，通过电阻R66、R81、R88及三极管VT20完成电平转换，三极管VT20 的集电极变为低电平，单片机第7脚为低，通知无刷控制器完成刹车动作。
8. 电源电路
在无刷电机控制器中，一般需两组电源，一个是14V电源供功率MOSFET驱动用，另一个是5V电源，供单片机、电机霍尔、转把霍尔等电路用。14V电源一般由LM317调整管得到，5V电源一般由78L05得到。
9. 限流/过流保护电路
限流保护是控制无刷电机控制器 在某一最大限定电流值下工作，对于 36V控制器，限流值一般在14±1A，对于48V控制器限流值一般在17±1A。限流保护其实又是过载保护，当上坡、载重必然引起负载加重、电流增大，但电流增大的极限就是限流值。IC6B（LM358）的运放与电阻R73、R74、R75、R76及RT 构成限流信号检测电路。R T为串接于 MOSFET管上的电阻丝，因为电机电流通过MOSFET管，也就流 过R T，当流过电机的电流变化，反应在 R T上就是R T两端电压的变化。当流过RT 的电流大到限定电流时，此时IC6的第 7脚输出约3V的电压，单片机PIC16F72 的 2脚得到3V电压时，则降低MOSFET 驱动输出信号的占空比，迫使流过电机 的电流下降，即R T上的电流下降，同时 R T上的电压下降，使得IC6的第7脚输出下降，如此动态调节，保证无刷电机控制器工作于限流值以下。过流保护是当电机电流达到限定电流时，无刷电机控制器电流仍在上升，则强迫停止电机供电。IC6A的运放和R59、R61、R62及R T构成过流保护检测电路。检测信号由IC6的1 脚输出，送入单片机的21脚。
维修要点
第一步：正确判断无刷电机控制器的各引出线功能。无刷电机控制器一般具备如下引 出线。
1. 电机线——无刷电机控制器电机线有3根，称为A、B、C相线，一般黄线为A相，蓝线为B相，绿线为C相，但也有例外，这就要求维修者试着调换3根线的次序，直到电机运转正常。
2. 电源线——无刷电机控制器电源线一般用3根线，其中一根细一些的线为锁线，它是给无刷电机控制器14V及 5V电源供电的，另外两根粗线（红、黑）给功率管供电。
3. 限速线——国家标准规定电动车的最高限速 为20km/h，因此各无刷电机控制器厂 家生产的控制器出厂时都留有如图7 中的D号线，当插头插上，则电动车 限速为20km/h，符合国家标准，如断 开，则电动车速度将大于20km/h，方 便用户选择。
4. 刹车线——刹车线连接到电动车的把手开关上，当刹车时开关动作，刹车信号送入单片机，执行刹车断电或刹车抱死动作。
5. 速度线——速度线与电动车仪表盘中的速度表相连，在无刷电机控制器内它通过一限流电阻与电机的某一根相线相连。电机速度变化，反应在电机相线中电流变化，则在速度线中电流也变化，反应在仪表盘中就是速度的变化。
6. 转把线——转把线连接到电动车转把内的霍尔上，转把线有3根线，分别为电源正、电源负和信号线，一般红线为电源正，黑线为电源负，信号线为蓝色。当转把转动时，转把内磁铁相对霍尔运动，产生由低到高的感应电压信号，该信号送入单片机，执行调速指令。
7. 电机霍尔线——电机霍尔线与电机内霍尔相连，以决定电机换相时刻。霍尔线有5根线：红为正，黑为负，其余3根线为3 个霍尔信号，这3根线与电机相连，必须次序正确，否则电机不能正常运转，有时需反复调换这3根线与电机相连次序，直到电机运转正常。
第二步：目视检查打开无刷电机控制器。目视检查有无不良，重点检查各导线是否焊接良好，功率MOS管、14V 稳压管、大电解电容、单片机、振荡器是否焊接良好，要排除不良点。
第三步：在不通电情况下用万用表检查
1. 先用万用表量外接电源端对地 阻抗是否正常，一般应大于 2kΩ。
2. 分别测6个MOS管引脚间有无短路现象，此点较为重要，无刷电机控制器（如MOS管）较差，过流保护控制不佳或散热做得不好，往往会引起MOS管击穿。
3. 检查电源稳压管LM317引脚间 有无短路现象。
4. 测78L05与地间阻抗是否正 常，一般应大于1.5 kΩ。
第四步：在通电情况下测直流工作点 测 LM317 输出 （ 应为 14V ）、 78L05输出（应为5V）、转把线霍尔线、助力线、红线与黑线间电源（应 为5V）。
第五步：尝试通电运转
1. 只连接电机线、霍尔线、转把线，保证正确连接后通电试着转动转把，先慢慢转动一小段位置（低速），看电机运转状态是否正常，如不正常，立即停机，重新检查。只有电机低速正常，方可逐渐提高速度，否则易损坏器件。
2. 在电机运转正常情况下，检查 刹车、助力、速度表、欠压、限流等功能是否正常。
第六步：故障排除。有时故障现象是多方面因素造成的，因此，要善于透过现象看本质，逐一排除点，最后问题便迎刃而解。
总之，在初步掌握无刷控制器基本原理的基础上，按照以上所介绍的几点步骤维修，将会收到事半功倍的效果。
无刷电机三相电压不平衡怎么处理
一般在日常生活中我们都会很少见到电机，但是在工厂中使用电机是极其频繁的，那么对电机的故障应该怎么维修呢?以下是我为你整理的电动机故障维修方法，希望能帮到你。
电动机故障维修方法1.直观检查法
直观检查法是最简单的方法，也是维修中必须采用的方法，它是通过维修人员的眼、耳、手、鼻等直观感觉，用看、听、摸、闻等最基本的手段，对电动机的故障现象进行检查，以便发现和排除故障。
1)看
看就是观察电动机的故障现象，观察时应注意以下几个方面：
观察电容器(单相电动机)有无漏液、鼓起或炸裂现象机械部件有无断裂、磨损、脱落、错位或太松等l各接线头是否良好，有无较多灰尘，连接是否正确，接头有无断线等，通电时电动机有无打火、冒烟现象等。
2)听
听就是凭耳朵听电动机在工作时有无异常声音。 电动机正常运转时，滚动轴承仅有均匀连续的轻微嗡嗡的声音，滑动轴承的声音更小，不应有杂声。滚动轴承缺油时，会发出异常的声音，可能是轴承钢圈破裂或滚珠有疤痕，轴承内混有砂、土等杂物，或轴承零件有轻度的磨损。严重的杂声可以通过耳朵听出来，轻微的声音可以借助于一把大螺丝刀抵在轴承外盖上，耳朵贴近螺丝刀木柄来细听。维修人员若积累一定“听”的经验，可以快速地判断出故障部位，提高检修效率。
3)摸
摸就是用手触摸机电动机的螺丝有无松动的现象，外壳有无过热现象，当发现外壳过热时，应切断电源，以免扩大故障。
3)摸
摸就是用手触摸机电动机的螺丝有无松动的现象，外壳有无过热现象，当发现外壳过热时，应切断电源，以免扩大故障。
4)闻
闻就是通电时用鼻子闻电动机有无焦糊昧，机内有焦糊味主要是电动机的接线头或绕组烧坏引起的。当闻出机内有不正常气味发出时，应及时关断电源，以免使故障扩大。
2.电压法
电压法主要用来测量电动机的输入电压，对于三相异步电动机，任意两相之间的电压一般为380V左右，对于单相异步电动机，输入电压为220V左右，若测量时无电压或相差较多，应对输入电路进行检查。
3.电阻法
电阻法是维修电动机的重要方法之一。利用万用表的欧姆档，通过测量电动机绕组的电阻值，可以迅速判断绕组是否开路、短路等情况。
对于三相异步电动机，三个绕组的电阻值应基本相等，对于单相异步电动机，主绕组和副绕组的电阻值根据起动原理的不同可能相差较多。
4.电流表
用万用表测电动机电流，根据所测算的电流来分析电动机内部绕组情况比较准确。因常用的万用表只有“直流”挡，而无“交流”电流挡，测量时，可在风扇电动机的电源线上串入几至几十欧的电阻(阻值不宜太大，以免影响测量精度)，然后测量电阻两端的电压降，根据欧姆定律会求出风扇电动机的工作电流。将此电流与电动机额定电流相比较，便能发现问题所在。
5.警换法
替换法就是指用好的器件替换所怀疑的器件，若故障因此消除，说明怀疑正确，否则便是失误，应进一步检查、判断。用替换法可以检查电动机中所有器件的好坏，而且结果一般都是准确无误的，很少出现难以判断的情况。
电机的分类1. 伺服电机
伺服电机广泛应用于各种控制系统中，能将输入的电压信号转换为电机轴上的机械输出量，拖动被控制元件，从而达到控制目的。一般地，伺服电机要求电机的转速要受所加电压信号的控制转速能够随着所加电压信号的变化而连续变化转矩能通过控制器输出的电流进行控制电机的反映要快、体积要小、控制功率要小。伺服电机主要应用在各种运动控制系统中，尤其是随动系统。
伺服电机有直流和交流之分，最早的伺服电机是一般的直流电机，在控制精度不高的情况下，才采用一般的直流电机做伺服电机。当前随着永磁同步电机技术的飞速发展，绝大部分的伺服电机是指交流永磁同步伺服电机或者直流无刷电机。
2. 步进电机
所谓步进电机就是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构更通俗一点讲：当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度。我们可以通过控制脉冲的个数来控制电机的角位移量，从而达到精确定位的目的同时还可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。目前，比较常用的步进电机包括反应式步进电机(VR)、永磁式步进电机(PM)、混合式步进电机(HB)和单相式步进电机等。
步进电机和普通电机的区别主要就在于其脉冲驱动的形式，正是这个特点，步进电机可以和现代的数字控制技术相结合。但步进电机在控制精度、速度变化范围、低速性能方面都不如传统闭环控制的直流伺服电机所以主要应用在精度要求不是特别高的场合。由于步进电机具有结构简单、可靠性高和成本低的特点，所以步进电机广泛应用在生产实践的各个领域尤其是在数控机床制造领域，由于步进电机不需要A/D转换，能够直接将数字脉冲信号转化成为角位移，所以一直被认为是最理想的数控机床执行元件。
除了在数控机床上的应用，步进电机也可以用在其他的机械上，比如作为自动送料机中的马达，作为通用的软盘驱动器的马达，也可以应用在打印机和绘图仪中。
此外，步进电机也存在许多缺陷由于步进电机存在空载启动频率，所以步进电机可以低速正常运转，但若高于一定速度时就无法启动，并伴有尖锐的啸叫声不同厂家的细分驱动器精度可能差别很大，细分数越大精度越难控制并且，步进电机低速转动时有较大的振动和噪声。
3. 力矩电机
所谓的力矩电机是一种扁平型多极永磁直流电机。其电枢有较多的槽数、换向片数和串联导体数，以降低转矩脉动和转速脉动。力矩电机有直流力矩电机和交流力矩电机两种。
其中，直流力矩电机的自感电抗很小，所以响应性很好其输出力矩与输入电流成正比，与转子的速度和位置无关它可以在接近堵转状态下直接和负载连接低速运行而不用齿轮减速，所以在负载的轴上能产生很高的力矩对惯性比，并能消除由于使用减速齿轮而产生的系统误差。
交流力矩电机又可以分为同步和异步两种，目前常用的是鼠笼型异步力矩电机，它具有低转速和大力矩的特点。一般地，在纺织工业中经常使用交流力矩电机，其工作原理和结构和单相异步电机的相同，但是由于鼠笼型转子的电阻较大，所以其机械特性较软。
4. 开关磁阻电机
开关磁阻电机是一种新型调速电机，结构极其简单且坚固，成本低，调速性能优异，是传统控制电机强有力竞争者，具有强大的市场潜力。 但目前也存在转矩脉动、运行噪声和振动大等问题，需要一定时间去优化改良以适应实际的市场应用。
5. 无刷直流电机
无刷直流电机(BLDCM)是在有刷直流电机的基础上发展来的，但它的驱动电流是不折不扣的交流无刷直流电机又可以分为无刷速率电机和无刷力矩电机。一般地，无刷电机的驱动电流有两种，一种是梯形波(一般是“方波”)，另一种是正弦波。有时候把前一种叫直流无刷电机，后一种叫交流伺服电机，确切地讲也是交流伺服电机的一种。
无刷直流电机为了减少转动惯量，通常采用“细长”的结构。无刷直流电机在重量和体积上要比有刷直流电机小的多，相应的转动惯量可以减少40%—50%左右。由于永磁材料的加工问题，致使无刷直流电机一般的容量都在100kW以下。
电动机的作用无刷电机电机轴松了怎么修？电机轴跟外壳松了加上负载就转速达不上去，还发热严重！怎么修啊
1、检查电路：检查三相电压不平衡的原因，主要是检查电路是否有短路、断路、接触不良等情况。
2、更换损坏部件：如果电路中有损坏的部件，应及时更换，以保证电路的正常运行。
3、检查电机：检查电机的运行状况，如果发现电机有故障，应及时修理。
4、检查电动机控制器：检查控制器是否存在故障，如果存在故障，应及时修理或更换。
5、调节电压：如果电路中没有损坏的部件，可以通过调整电压来调节三相电压不平衡。
6、更换电机：如果以上措施都无法解决三相电压不平衡的问题，则应考虑更换电机。
1、电机轴松了，要么产品质量有问题，轴的配合精度没有达到要求。要么轴在使用过程磨损。修理有2种办法：1、把轴配合处进行镀铬，然后上机床加工至过盈配合。2、更换轴。这都要考虑成本值不值。如果买个新的不贵，建议不要修。
2、电机轴跟外壳松了的修理方法道理差不多，轴是外径磨损，外壳是内径磨损。
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