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浅析霍尔开关在直流无刷电机中如何应用

时间:01-13 16:13 点击:111

直流无刷电机中比较关键的元件就是霍尔开关,由于霍尔开关具有非接触式,安全系数高,高使用寿命,高温度的优势,且可抗油渍抗灰尘等不良自然环境产生的影响。因此,霍尔开关在直流无刷电机中是核心部件,其作用非常大。挑选霍尔开关的优劣,对无刷电机的质量有着直接影响。

 

霍尔开关,当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直地放在磁场中时,薄片的两端就会产生电位差,这种现象就称为霍尔效应。

 

浅析霍尔开关在无刷电机中如何应用

浅析霍尔开关在直流无刷电机中如何应用


直流无刷电机使用稀土永磁体转子,在电机定子的适当位置放所需数量的霍尔开关(该元器件集成化了一个电压调节器、带动态偏移清除系统的霍尔传感器、小信号放大器、施密特触发器和一个带內部上拉电阻的开漏输出控制器,它可与双极型晶体管电路或CMOS逻辑电路元器件协同工作。),它们输出和相应的电机定子绕阻的供电电路相接。当电机转子经过霍尔开关附近时,稀土永磁体转子的磁场令已通电的霍尔开关输出一个电压使电机定子绕阻供电电路导通,给相应的电机定子绕阻供电,产生和电机转子磁场极性相同的磁场,推动电机转子继续旋转。到下一位置,前一位置的霍尔开关停止工作,下位的霍尔开关导通,使下一绕阻通电,产生推斥场使电机转子继续旋转。如此循环,维持无刷电机的工作。

 

在这里,霍尔开关起位置传感器的作用,检测转子磁极的位置,它的输出使定子绕组供电电路通断,又起开关作用,当转子磁极离去时,令上一个霍尔开关停止工作,下一个器件开始工作,使转子磁极总是面对推斥磁场,霍尔开关又起定子电流的换向作用。  

 

直流无刷电机中的霍尔传感器,既可使用霍尔元件,也可使用霍尔开关。使用霍尔元件,一般要外接放大电路;使用霍尔开关,可直接驱动电机绕组,使线路大为简化,霍尔开关锁定电路直接驱动电机,永磁材料受到磁场激励时,因其导磁率高,磁阻小,磁力线都集中在材料内部。若材料均匀,磁力线分布也均匀。如果永磁材料中有缺陷,如小孔、裂纹等,在缺陷处,磁力线会发生弯曲,使局部磁场发生畸变。用霍尔探头检出这种畸变,经过数据处理,可辨别出缺陷的位置,性质(孔或裂纹)和大小(如深度、宽度等)。

 

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