在無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)中，電機(jī)的換相是由轉(zhuǎn)子的位置決定的，因此必須有轉(zhuǎn)子位置傳感器（霍爾傳感器）對(duì)轉(zhuǎn)子位置進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。

要讓無(wú)刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)起來(lái)，必須要按照一定的順序給定子通電，那么我們就需要知道轉(zhuǎn)子的位置以便按照通電次序給相應(yīng)的定子線圈通電。定子的位置是由嵌入到定子的霍爾傳感器感知的。通常會(huì)安排3個(gè)霍爾傳感器在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)路徑周圍。無(wú)論何時(shí)，只要轉(zhuǎn)子的磁極掠過(guò)霍爾元件時(shí)，根據(jù)轉(zhuǎn)子當(dāng)前磁極的極性霍爾元件會(huì)輸出對(duì)應(yīng)的高或低電平，這樣只要根據(jù)3個(gè)霍爾元件產(chǎn)生的電平的時(shí)序就可以判斷當(dāng)前轉(zhuǎn)子的位置，并相應(yīng)的對(duì)定子繞組進(jìn)行通電。

霍爾效應(yīng)：當(dāng)通電導(dǎo)體處于磁場(chǎng)中，由于磁場(chǎng)的作用力使得導(dǎo)體內(nèi)的電荷會(huì)向?qū)w的一側(cè)聚集，當(dāng)薄平板通電導(dǎo)體處于磁場(chǎng)中時(shí)這種效應(yīng)更為明顯，這樣一側(cè)聚集了電荷的導(dǎo)體會(huì)抵消磁場(chǎng)的這種影響，由于電荷在導(dǎo)體一側(cè)的聚集，從而使得導(dǎo)體兩側(cè)產(chǎn)生電壓，這種現(xiàn)象就稱為霍爾效應(yīng)。

霍爾傳感器檢測(cè)原理

霍爾元件被放置在電機(jī)的固定位置，并且將霍爾元件放置到電機(jī)的定子相對(duì)復(fù)雜，因?yàn)楫?dāng)霍爾元件被放置時(shí)，如果該位置不與轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)相切，霍爾元件的測(cè)量值不能準(zhǔn)確地反應(yīng)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前位置，鑒于上述原因，為了簡(jiǎn)化霍爾元件的安裝，通常在電機(jī)的轉(zhuǎn)子上安裝冗余磁體。這種磁鐵專門用于感應(yīng)霍爾元件，從而達(dá)到與轉(zhuǎn)子磁鋼感應(yīng)相同的效果。霍爾元件通常根據(jù)周長(zhǎng)安裝在印刷電路板上，并且配備有調(diào)節(jié)蓋，這樣，用戶可以根據(jù)磁場(chǎng)的方向非常方便地調(diào)整霍爾元件的位置，從而使其在最佳狀態(tài)下工作。

霍爾元件位置有兩種排列方式：60°夾角和120°夾角。基于這種安排形式，無(wú)刷直流電機(jī)的電流換向順序由廠家決定，這是我們控制電機(jī)時(shí)所需要的換相順序。

注：霍爾元件的電壓范圍為4V～24V，電流范圍為5mA～15mA。因此，在考慮控制器時(shí)，應(yīng)考慮霍爾元件的電流和電壓要求。此外，霍爾元件輸出集電極開路，使用時(shí)需要連接一個(gè)拉電阻。行業(yè)使用最多的霍爾元件電壓為5V，電流為10mA。

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