直流無(wú)刷電機(jī)中比較關(guān)鍵的元件就是霍爾開(kāi)關(guān),由于霍爾開(kāi)關(guān)具有非接觸式,安全系數(shù)高,高使用壽命,高溫度的優(yōu)勢(shì),且可抗油漬抗灰塵等不良自然環(huán)境產(chǎn)生的影響。因此,霍爾開(kāi)關(guān)在直流無(wú)刷電機(jī)中是核心部件,其作用非常大。挑選霍爾開(kāi)關(guān)的優(yōu)劣,對(duì)無(wú)刷電機(jī)的質(zhì)量有著直接影響。
霍爾開(kāi)關(guān),當(dāng)一塊通有電流的金屬或半導(dǎo)體薄片垂直地放在磁場(chǎng)中時(shí),薄片的兩端就會(huì)產(chǎn)生電位差,這種現(xiàn)象就稱(chēng)為霍爾效應(yīng)。
淺析霍爾開(kāi)關(guān)在直流無(wú)刷電機(jī)中如何應(yīng)用
直流無(wú)刷電機(jī)使用稀土永磁體轉(zhuǎn)子,在電機(jī)定子的適當(dāng)位置放所需數(shù)量的霍爾開(kāi)關(guān)(該元器件集成化了一個(gè)電壓調(diào)節(jié)器、帶動(dòng)態(tài)偏移清除系統(tǒng)的霍爾傳感器、小信號(hào)放大器、施密特觸發(fā)器和一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的開(kāi)漏輸出控制器,它可與雙極型晶體管電路或CMOS邏輯電路元器件協(xié)同工作。),它們輸出和相應(yīng)的電機(jī)定子繞阻的供電電路相接。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子經(jīng)過(guò)霍爾開(kāi)關(guān)附近時(shí),稀土永磁體轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)令已通電的霍爾開(kāi)關(guān)輸出一個(gè)電壓使電機(jī)定子繞阻供電電路導(dǎo)通,給相應(yīng)的電機(jī)定子繞阻供電,產(chǎn)生和電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)極性相同的磁場(chǎng),推動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。到下一位置,前一位置的霍爾開(kāi)關(guān)停止工作,下位的霍爾開(kāi)關(guān)導(dǎo)通,使下一繞阻通電,產(chǎn)生推斥場(chǎng)使電機(jī)轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。如此循環(huán),維持無(wú)刷電機(jī)的工作。
在這里,霍爾開(kāi)關(guān)起位置傳感器的作用,檢測(cè)轉(zhuǎn)子磁極的位置,它的輸出使定子繞組供電電路通斷,又起開(kāi)關(guān)作用,當(dāng)轉(zhuǎn)子磁極離去時(shí),令上一個(gè)霍爾開(kāi)關(guān)停止工作,下一個(gè)器件開(kāi)始工作,使轉(zhuǎn)子磁極總是面對(duì)推斥磁場(chǎng),霍爾開(kāi)關(guān)又起定子電流的換向作用。
直流無(wú)刷電機(jī)中的霍爾傳感器,既可使用霍爾元件,也可使用霍爾開(kāi)關(guān)。使用霍爾元件,一般要外接放大電路;使用霍爾開(kāi)關(guān),可直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)繞組,使線路大為簡(jiǎn)化,霍爾開(kāi)關(guān)鎖定電路直接驅(qū)動(dòng)電機(jī),永磁材料受到磁場(chǎng)激勵(lì)時(shí),因其導(dǎo)磁率高,磁阻小,磁力線都集中在材料內(nèi)部。若材料均勻,磁力線分布也均勻。如果永磁材料中有缺陷,如小孔、裂紋等,在缺陷處,磁力線會(huì)發(fā)生彎曲,使局部磁場(chǎng)發(fā)生畸變。用霍爾探頭檢出這種畸變,經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理,可辨別出缺陷的位置,性質(zhì)(孔或裂紋)和大小(如深度、寬度等)。
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