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位置传感器最少个数

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点击次数:更新时间:2018-05-15 10:05:55

    位置传感器在无刷电机应用时需要多个的组合,才能将电机一个电周期区分为若干个开关状态?它们需要满足以下要求:

   1)所产生的开关状态是不重复的;

   2)每一个开关状态所占的电角度相等;

   3)所产生的开关状态数应和电动机的工作状态数相对应?

       显然,霍尔位置传感器组合的个数n与电机的相数m及导通方式有关?例如,三相电机的一个电周期状态数可以取为6或3?如果取传感器的个数n=3,数学上,它可以有的组合数是2=23=8?三个传感器A?B?C的8个组合状态见表7-1?实际上,其中的组合状态0和7是不用的状态,其余6个状态适合于三相6状态工作方式?组合状态1?2?4可用于三相3状态工作方式?

 

表7-1三个传感器的组合状态

 

状态号 0 1 2 3 4 5 6 7
A 0 0 0 0 1 1 1 1
B 0 0 1 1 0 0 1 1
C 0 1 0 1 0 1 0 1

 

        如果取传感器的个数n=2,它可以有22=4个组合状态?正好满足2相或4相电机90°导通工作方式的需要?般来说,位置传感器最少个数等于电机相数,例如五相电机需要5个位置传感器;六相电机需要6个位置传感器?单相无刷电机风机只需要一个位置传感器?但2相和4相电机只需要2个位置传感器?位置传感器输出的开关状态能满足以上要求,就可以通过一定的逻辑变换将位置传感器的开关状态与电动机的换相状态对应起来?对于三相无刷直流电动机,其位置传感器的数量是3,安装位置应当间隔120°电角度,其输出信号是HA?HB?HC?与电动机的换相状态对应关系见下面7.5节表7-2?

位置传感器的安装方式

  霍尔传感器有两种安装方式,一种是与电动推杆本体分离安装方式。直流推杆电机的霍尔位置传感器可以和电机本体一样,也是由静止部分和转动部分组成,即位置传感器定子和传感器转子。它可以直接利用电动机本体的永磁转子兼作传感器转子,也可以在转轴上另外安装传感器专用的永磁转子,它与电机主转子有相同的极数,一同旋转,用以指示电动机主转子的位置。若干个霍尔集成电路按一定的间隔距离安装在传感器定子上。将几个霍尔片及一些阻容元件焊接在一块印制电路板上是常见方法。电路板再安装到主定子支架或端盖上。单独安装方式可便于调整传感器定子的位置,类似于有刷直流电机调节碳刷架那样,找到正确位置,或为了调整初始角使之提前导通达到较好运行效果。因此单独安装的霍尔传感器虽然比较麻烦,但是其灵活性要高一些。

        另外一种安装方式是与电动推杆本体一体安装方式,将霍尔芯片直接安装在定子铁心的槽口或齿顶的凹槽上。这种方式可以节省空间,但容易受到定子电枢反应磁场变化的干扰和发热的影响。下面介绍的霍尔传感器位置确定方法是按这种安装方式情况下说明的,读者不难将这个方法用于分离安装方式的情况。



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