直流無刷電機(jī)的位置傳感器選擇電機(jī)的換相由轉(zhuǎn)子位置決定,位置傳感器可以檢測(cè)轉(zhuǎn)子在運(yùn)動(dòng)中與定子繞組的相對(duì)位置,將磁場(chǎng)中的位置信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),為邏輯開關(guān)電路提供正確的換相信息,控制其導(dǎo)通和關(guān)斷,使電機(jī)中的繞組電流隨著轉(zhuǎn)子位置的變化依次換相,形成氣隙中步進(jìn)式旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子連續(xù)旋轉(zhuǎn)。 永磁同步電機(jī)(正弦波驅(qū)動(dòng))一般采用旋變、****式光電脈沖編碼器、增量式光電脈沖編碼器,可以連續(xù)檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置,分辨率高、成本也高。 無刷直流電機(jī)的工作原理與有刷電機(jī)類似,有刷直流電機(jī)采用機(jī)械的電刷和換向器對(duì)繞組中的電流進(jìn)行換向。無刷直流電機(jī)(方波驅(qū)動(dòng))只需要離散的轉(zhuǎn)子位置信息,對(duì)于三相六狀態(tài)工作方式,1對(duì)極下,只需要確定6個(gè)換相點(diǎn)時(shí)刻,對(duì)精度要求不高,所以,采用簡(jiǎn)易型的低成本位置傳感器即可(除采用無感控制外,無感控制不需要位置傳感器),直流無刷電機(jī)常用的位置傳感器有:磁敏式、光電式和電磁式三種類型。具體如下: (1)磁敏式位置傳感器包括霍爾元件、磁敏二極管、磁敏導(dǎo)電管、磁敏電阻或?qū)S眉呻娐返。安裝在定子上,檢測(cè)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)引起的磁場(chǎng)變化規(guī)律。 (2)光電式位置傳感器,在定子組件上按一定位置配置光電感測(cè)裝置,轉(zhuǎn)子上配有遮光板,光源為LED或小燈泡。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),由于遮光板的作用,定子上的感光元件會(huì)產(chǎn)生以一定頻率間隔的脈沖信號(hào)。 (3)電磁式位置傳感器,在定子上安裝電磁傳感器元件,當(dāng)永磁轉(zhuǎn)子位置改變時(shí),電磁效應(yīng)會(huì)使電磁傳感器產(chǎn)生高頻調(diào)制信號(hào)(其幅值隨轉(zhuǎn)子位置改變)。 無刷直流電機(jī)最常用的位置傳感器為霍爾傳感器。其選擇注意事項(xiàng)如下: ①采用鎖存型或接近鎖存型(有對(duì)稱特性)的開關(guān)型霍爾集成電路,其輸出波形占空比接近1:1,在S和N極下輸出對(duì)稱,不會(huì)引起附加的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)。 ②根據(jù)繞組****工作溫度,選擇****工作溫度高于繞組****溫度的霍爾傳感器。 ③焊接中,為了保證霍爾不局部過熱損壞,采用溫控電烙鐵,低溫焊錫,焊接時(shí)間小于3s,溫度<300℃。 ④引腳盡量避免彎曲,若必須彎曲,應(yīng)選擇在距離引線根部3mm以外。 ⑤霍爾傳感器芯片安裝位置要控制在偏離理論位置10°電角度以內(nèi),對(duì)電機(jī)性能影響較小,可以接受。 ⑥直接安裝在定子上使得霍爾傳感器芯片容易受到強(qiáng)磁場(chǎng)干擾,長距離傳輸可在開關(guān)輸出與地之間接一只退耦電容起,消除干擾脈沖。 位置傳感器的個(gè)數(shù)最少要等于電機(jī)相數(shù)。對(duì)于三相電機(jī),應(yīng)布置3個(gè)位置傳感器。 霍爾傳感器有2種安裝方式: (1)與電機(jī)本體安裝在一起。將霍爾芯片直接安裝在定子鐵芯槽口或者齒頂?shù)陌疾蹆?nèi)?梢怨(jié)省空間,但容易受到電樞反應(yīng)磁場(chǎng)變化的影響和干擾,以及繞組的溫度會(huì)傳遞到芯片。 (2)分體安裝;魻杺鞲衅饔啥ㄗ雍娃D(zhuǎn)子組成,可以直接用電機(jī)轉(zhuǎn)子作為傳感器的轉(zhuǎn)子,將幾個(gè)(3相電機(jī)3個(gè))霍爾片及一些阻容原件焊接在印制電路板,電路板安裝在定子支架或者端蓋上。分體安裝便于調(diào)整傳感器定子位置,或?yàn)榱苏{(diào)節(jié)初始角使之提前導(dǎo)通達(dá)到較好的運(yùn)行效果。 無論對(duì)于整數(shù)槽、分?jǐn)?shù)槽繞組,疊繞組、同心式繞組,整距或短距等形式,在1對(duì)極下,霍爾傳感器的位置都可以統(tǒng)一起來,與三相磁動(dòng)勢(shì)軸線位置重合。同時(shí),磁動(dòng)勢(shì)軸向的鏡像位置也是霍爾傳感器的正確位置。HC與FA對(duì)應(yīng),HA與FB對(duì)應(yīng),HB與FC對(duì)應(yīng)。

|