電動推桿

    位置傳感器在無刷電機應用時需要多個的組合,才能將電機一個電周期區分為若干個開關狀態?它們需要滿足以下要求:

   1)所產生的開關狀態是不重復的;

   2)每一個開關狀態所占的電角度相等;

   3)所產生的開關狀態數應和電動機的工作狀態數相對應?

       顯然,霍爾位置傳感器組合的個數n與電機的相數m及導通方式有關?例如,三相電機的一個電周期狀態數可以取為6或3?如果取傳感器的個數n=3,數學上,它可以有的組合數是2=23=8?三個傳感器A?B?C的8個組合狀態見表7-1?實際上,其中的組合狀態0和7是不用的狀態,其余6個狀態適合于三相6狀態工作方式?組合狀態1?2?4可用于三相3狀態工作方式?

表7-1三個傳感器的組合狀態

        如果取傳感器的個數n=2,它可以有22=4個組合狀態?正好滿足2相或4相電機90°導通工作方式的需要?般來說,位置傳感器最少個數等于電機相數,例如五相電機需要5個位置傳感器;六相電機需要6個位置傳感器?單相無刷電機風機只需要一個位置傳感器?但2相和4相電機只需要2個位置傳感器?位置傳感器輸出的開關狀態能滿足以上要求,就可以通過一定的邏輯變換將位置傳感器的開關狀態與電動機的換相狀態對應起來?對于三相無刷直流電動機,其位置傳感器的數量是3,安裝位置應當間隔120°電角度,其輸出信號是HA?HB?HC?與電動機的換相狀態對應關系見下面7.5節表7-2?

位置傳感器的安裝方式

　　霍爾傳感器有兩種安裝方式，一種是與電動推桿本體分離安裝方式。直流推桿電機的霍爾位置傳感器可以和電機本體一樣，也是由靜止部分和轉動部分組成，即位置傳感器定子和傳感器轉子。它可以直接利用電動機本體的永磁轉子兼作傳感器轉子，也可以在轉軸上另外安裝傳感器專用的永磁轉子，它與電機主轉子有相同的極數，一同旋轉，用以指示電動機主轉子的位置。若干個霍爾集成電路按一定的間隔距離安裝在傳感器定子上。將幾個霍爾片及一些阻容元件焊接在一塊印制電路板上是常見方法。電路板再安裝到主定子支架或端蓋上。單獨安裝方式可便于調整傳感器定子的位置，類似于有刷直流電機調節碳刷架那樣，找到正確位置，或為了調整初始角使之提前導通達到較好運行效果。因此單獨安裝的霍爾傳感器雖然比較麻煩，但是其靈活性要高一些。

        另外一種安裝方式是與電動推桿本體一體安裝方式，將霍爾芯片直接安裝在定子鐵心的槽口或齒頂的凹槽上。這種方式可以節省空間，但容易受到定子電樞反應磁場變化的干擾和發熱的影響。下面介紹的霍爾傳感器位置確定方法是按這種安裝方式情況下說明的，讀者不難將這個方法用于分離安裝方式的情況。