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        霍爾傳感器在無刷直流電機中工作的作用
        2024-04-19

                 霍爾電流傳感器本質上是一種基于霍爾電流原理的傳感器。當電流沿一個方向流動的導體或半導體垂直于磁場引入時,獲得可測量電壓的電流稱為霍爾電流。簡而言之,當在垂直于電流流動的方向上施加磁場時,會在電導體上產生電壓?;魻栯娏鱾鞲衅魇且环N固態設備,它應用此原理來確定有效運行無刷直流電機所需的位置、速度和各種其他屬性。 一、霍爾電流傳感器的放大圖: 小電流值始終流過霍爾帶。如前所述,來自該轉子磁鐵的交變場將在霍爾帶上產生電壓。然后將電壓饋送到數字電路(如上圖所示),然后將數字信號作為霍爾電流傳感器輸出。 二、霍爾電流傳感器如何在無刷直流電機中工作? 通常,BLDC電機將在轉子或定子上安裝三個霍爾電流傳感器。這些霍爾傳感器彼此相距120度放置,提供0到360度的角度位置。當這些霍爾傳感器與轉子的磁場接觸時,會產生相應的1和0數字脈沖,如下圖所示。 通過六個步驟,這些霍爾傳感器能夠給出電機位置(角度)。在圖中,矩形波形展示了所有三個霍爾電流傳感器A、B和C在相應角度產生的正脈沖和負脈沖。相應的圖表還顯示了當角度達到360度時如何分6步完成一次換向。 下面的解釋將帶來更多的清晰: 當轉子磁鐵穿過其中一個傳感器時,它會產生一個低信號或高信號,具體取決于通過的是轉子的北極還是南極。當轉子穿過所有三個傳感器時,這些傳感器會在低位和高位之間切換,從而每60度給出一次轉子的位置。下圖顯示了一個典型的BLDC電機控制器。從電機到控制器的三條線描繪了三個霍爾電流傳感器發送的信號。 霍爾電流傳感器能夠區分沿相反方向移動的正電荷和負電荷?;魻栯娏鱾鞲衅鳈z測到的磁場被轉換為電子系統(通常是電機控制系統)可以讀取的合適的模擬或數字信號。 下面顯示的是從三個霍爾電流傳感器的讀數得出的真值表。如您所見,H橋的晶體管狀態取決于傳感器檢測到的信號。向下箭頭表示順時針運動(CW),向上箭頭表示逆時針運動(CCW)。 現在我們有了真值表和圖表,可以很容易地計算出轉子的角度(位置)和速度。 1.角度計算:根據霍爾電流傳感器信號計算,如圖1所示。根據霍爾傳感器脈沖,計算0-360度角。 2.速度計算:速度計算是通過計算霍爾電流傳感器信號的周期來完成的。在周期的幫助下,頻率和速度按以下公式計算。頻率=1/周期。 只需一個霍爾傳感器即可計算速度。 三、在無刷直流電機控制器中使用霍爾電流傳感器的優勢: 1.霍爾電流傳感器是一種由磁鐵組成的非常簡單的設備,因此對于電機控制系統來說非常具有成本效益。 2.出于同樣的原因,這些傳感器很容易在電動汽車和其他汽車解決方案的高級電機控制系統中實施。 3.大多數無刷直流電機都配備了這些傳感器。 4.霍爾電流傳感器大多不受濕度、溫度、灰塵和振動等環境條件的影響。                    

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