[发明专利]一种利用无刷电机驱动的电动轮椅的刹车方法及驱动与制动电路

说明书

技术领域

本发明涉及电动轮椅技术领域，尤其涉及一种利用无刷电机驱动的电动 轮椅的刹车方法和驱动与制动电路。

背景技术

轮椅是下肢残障人士及年老体弱的人们不可缺少的代步工具。大多数轮 椅是靠乘员双手驱动后轮来行驶，也有直流电动机驱动的电动轮椅或电动轮 椅车。电动轮椅车是一种以蓄电池为能源、电子装置控制驱动的动力轮椅车。 使用者可通过控制装置自行驱动轮椅车行进。

现有的电动轮椅中的每一动力轮均有一台电机通过减速齿轮机构驱动， 然而用于驱动动力轮的电机的线圈、碳刷及齿轮的负载压力大，使用寿命短， 而且现有的用于驱动动力轮的电机的体积较大，导致电动轮椅非常笨重。

无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产 品。由于无刷直流电动机是以自控式运行的，所以不会像变频调速下重载启 动的同步电机那样在转子上另加启动绕组，也不会在负载突变时产生振荡和 失步。中小容量的无刷直流电动机的永磁体，现在多采用高磁能积的稀土钕 铁硼(Nd-Fe-B)材料。因此，稀土永磁无刷电动机的体积比同容量三相异步 电动机缩小了一个机座号。

无刷电机与有刷电机相比，具有如下优点：

1、无电刷、低干扰

无刷电机去除了电刷，最直接的变化就是没有了有刷电机运转时产生的 电火花，这样就极大减少了电火花对遥控无线电设备的干扰。

2、噪音低，运转顺畅

无刷电机没有了电刷，运转时摩擦力大大减小，运行顺畅，噪音会低许 多，这个优点对于模型运行稳定性是一个巨大的支持。

3、寿命长，低维护成本

少了电刷，无刷电机的磨损主要是在轴承上了，从机械角度看，无刷电 机几乎是一种免维护的电动机了，必要的时候，只需做一些除尘维护即可。

另外,现有电动轮椅的刹车一般都是采用外置制动器进行,通过手拉外置 制动器进行刹车,操作起来非常不方便,且增加外置制动器也增加了电动轮椅 的中重量.

为此，申请人进行了有益的探索和尝试，将一种全新的刹车方法和驱动 集制动电路应用于无刷电机驱动的电动轮椅上，下面将要介绍的技术方案便 是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一在于：为了克服现有的电动轮椅外置制 动器所存在的操作不方便、电动轮椅笨重的缺陷，现提供一种利用无刷电机 驱动的电动轮椅的刹车方法，其取消外置制动器，使得电动轮椅操作更加方 便，电动轮椅的重量降低，更加轻便。

本发明所要解决的技术问题之二在于提供一种利用无刷电机驱动的电动 轮椅的驱动与制动电路。

本发明所要解决的技术问题可采用以下技术方案来实现：

一种利用无刷电机驱动的电动轮椅的刹车方法，包括电动轮椅和设置在 所述电动轮椅中椅架底部的一对转向轮和一对动力轮，每一动力轮依靠一个 三相无刷电机驱动和制动，在所述电动轮椅的椅架上设置有一操作手柄，所 述操作手柄内设置有一三相无刷电机驱动与制动电路，所述三相无刷电机驱 动与制动电路给三相无刷电机中的A、B、C三相线圈其中一相线圈加一个不变 方向的电压，使三相无刷电机处于抱死状态，进行刹车。

一种利用无刷电机驱动的电动轮椅的驱动与制动电路包括一驱动芯片、 六个驱动三极管、六个二极管，另外在所述无刷电机的转子周围设置三个霍 尔传感器，三个霍尔传感器的输出端与所述驱动芯片上的三个霍尔信号输入 端连接，六个驱动三极管分为第一至第六驱动三极管，六个二极管分为第一 至第六二极管，所述第一至第六驱动三级管的基极分别与所述驱动芯片的六 个驱动信号输出端连接，第一至第六二极管的两端分别连接在第一至第六驱 动三级管的集电极和发射级上，其中第一至第六二极管的正极分别与第一至 第六驱动三级管的发射级连接，第一至第六二极管的负极分别与第一至第六 驱动三级管的集电级连接；所述第一驱动三级管、第二驱动三级管、第三驱 动三级管的集电极连接在一起接直流电源的正极，所述第四驱动三级管、第 五驱动三级管、第六驱动三级管的发射极连接在一起接直流电源的负极；三 相无刷电机中的线圈分为A、B、C三相线圈，所述A、B、C三相线圈采用星形 接法连接起来，所述A相线圈的一端与所述第一驱动三级管的发射极和第六驱 动三级管的集电极连接，所述B相线圈的一端与所述第二驱动三级管的发射极 和第五驱动三级管的集电极连接，所述C相线圈的一端与所述第三驱动三级管 的发射极和第四驱动三级管的集电极连接；