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智能電動辦公升降桌,兒童學習電動桌驅(qū)動直流無刷電機減速霍爾板

袁雅倩 ? 來源:yasemi1 ? 作者:yasemi1 ? 2024-01-03 15:11 ? 次閱讀
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一、霍爾電機原理說明

霍爾電機就是帶霍爾傳感器直流無刷電機。霍爾傳感器位于霍爾板上。 通過霍爾傳感器判斷電機當前運動狀態(tài),控制器根據(jù)霍爾采集的信號控制三相輸出,讓電機持續(xù)正常的工作,霍爾傳感器的優(yōu)點是便宜,而且?guī)缀蹩梢园惭b在任何無刷直流電機上,其中升降桌應用最為常見。

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使用霍爾傳感器的另一個原因是,在無法接近電機軸,或者無法將傳感器安裝到電機軸上的情況下,霍爾傳感器安裝在電機轉子周圍,這使得它們非常非侵入性且易于集成。

二、霍爾傳感器板

該霍爾板中霍爾是采用FS41霍爾,該霍爾是雙極鎖存霍爾開關,3.0-28V的電壓供電,50MA的輸出電流

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三、基于霍爾傳感器的位置檢測方法

為了掌握好恰當?shù)膿Q相時刻,減少電機的轉矩波動,得到最大的轉矩,轉子位置的檢測非常重要。

位置傳感器在無刷直流電機中起著檢測轉子磁極位置、為BLDC控制提供正確換相信息的作用。位置傳感器將轉子磁極的位置信號轉換成電信號后送入控制器中,控制器控制定子繞組換相,使電樞繞組中的電流隨著轉子位置的變化按一定次序變化,通過氣隙形成步進式旋轉磁場,驅(qū)動永磁轉子連續(xù)不斷地旋轉。

霍爾傳感器具有體積小,成本較低的特點,通常直接在BLDC電機的定子上安裝三個開關型HALL傳感器檢測轉子位置,間隔60°或者120°安裝方式。

霍爾效應原理:磁場會對位于其中的帶電導體內(nèi)運動的電荷載流子施加一個垂直于其運動方向的力,該力會使得正負電荷分別積聚到導體的兩側。電荷在導體兩側的積累會平衡磁場的影響,在導體兩側建立穩(wěn)定的電勢差。產(chǎn)生這一電勢差的過程就叫做霍爾效應。霍爾傳感器使根據(jù)霍爾效應制作的一種磁場傳感器,它可以有效的反映通過霍爾元件的此密度。

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無論何時,只要轉子的磁極掠過霍爾元件,根據(jù)轉子當前的極性,霍爾元件會輸出對應邏輯電平0或1,這樣只要根據(jù)三個霍爾元件產(chǎn)生的電平,就可以判斷當前轉子的位置,決定電機換相的順序。

在一個電周期內(nèi),三相HALL傳感器所產(chǎn)生的開關狀態(tài)是不重復的,每一個開關狀態(tài)所占的電角度相等。以120°安裝的HALL傳感器為例,3個HALL傳感器的輸出信號相位互差120°,每轉過60°電角度,其中一個HALL傳感器狀態(tài)就會改變。在一個電周期內(nèi),3個HALL信號的組合有6種狀態(tài),正好對應于“六步換相”過程。

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確定好轉子位置后,根據(jù)轉子位置進行換相控制,如下圖所示,注意與上圖位置稍作了變化。

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四、成品電機的結構圖

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審核編輯 黃宇

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