DC borstelloze motor Hall-sensor

In tegenstelling tot geborstelde gelijkstroommotoren maken borstelloze gelijkstroommotoren gebruik van elektronische commutatie. Om een ​​borstelloze motor te laten draaien, moet de stator in een bepaalde volgorde worden bekrachtigd. We moeten dus de positie van de rotor kennen om de overeenkomstige statorspoelen in die volgorde te bekrachtigen. De positie van de stator wordt waargenomen door Hall-sensoren die in de stator zijn ingebed. Meestal zijn er 3 Hall-sensoren rond het rotatiepad van de rotor aangebracht. Telkens wanneer de magnetische pool van de rotor door het Hall-element gaat, zal het Hall-element een overeenkomstig hoog of laag niveau uitvoeren, afhankelijk van de huidige polariteit van de rotor. Op deze manier is alleen de timing vereist op basis van de niveaus die door de drie Hall-elementen worden gegenereerd. De huidige positie van de rotor kan worden beoordeeld en de statorwikkelingen kunnen dienovereenkomstig worden bekrachtigd.

Hall-effect: Wanneer een bekrachtigde geleider in een magnetisch veld wordt geplaatst, hopen de ladingen in de geleider zich op aan één kant van de geleider als gevolg van de kracht van het magnetische veld. Dit effect is nog duidelijker wanneer dunne, platte, stroomvoerende geleiders in een magnetisch veld worden geplaatst, waardoor één kant naar elkaar toe wordt gebracht. De ladingsgeleider zal het effect van het magnetische veld opheffen. De accumulatie van lading aan één kant van de geleider resulteert in een spanning aan beide zijden van de geleider. Dit fenomeen wordt het Hall-effect genoemd. EH Hall ontdekte dit fenomeen in 1879. Vandaar de naam.

Het Hall-element wordt op een vaste positie van de motor geplaatst. Het plaatsen van het Hall-element op de stator van de motor is ingewikkelder omdat de metingen van het Hall-element de plaatsing mogelijk niet nauwkeurig weergeven als het buiten de raaklijn aan het magnetische veld van de rotor wordt geplaatst. Gezien de bovenstaande redenen en de huidige positie van de rotor worden, om de installatie van Hall-elementen te vereenvoudigen, meestal redundante magneten op de rotor van de motor geïnstalleerd. Deze magneet wordt speciaal gebruikt om het hall-element te detecteren, zodat deze de rotormagneet kan detecteren. Om hetzelfde effect te bereiken wordt het Hall-element doorgaans volgens de omtrek op de printplaat geplaatst en voorzien van een afstelkap, zodat de gebruiker de positie van het Hall-element eenvoudig kan aanpassen aan de richting van de beweging. het magnetische veld, zodat het in de beste staat kan werken.

Het spanningsbereik van het Hall-element is 4V tot 24V en het stroombereik is 5mA tot 15mA. Daarom moet bij het overwegen van een controller rekening worden gehouden met de stroom- en spanningsvereisten van het Hall-element. Bovendien is de uitgangscollector van het Hall-element een open circuit en is voor gebruik een pull-up-weerstand vereist. Voor elke commutatie wordt één set wikkelingen in voorwaartse richting aangedreven; de tweede set wordt in de tegenovergestelde richting aangedreven. De derde groep had geen stroom. Het magnetische veld van de permanente magneten van de rotor werkt samen met het magnetische veld dat wordt gegenereerd door de stalen statorplaten om koppel te genereren. Theoretisch gezien zal er een groter koppel worden gegenereerd als de hoek tussen de twee magnetische velden 90 graden is. Wanneer de twee magnetische velden samenvallen, wordt het koppel nul. Om de rotor continu te laten roteren, moet het magnetische veld van de stator opeenvolgend veranderen, net zoals het magnetische veld van de rotor altijd het magnetische veld van de rotor volgt. stator.