1. 无位置传感器无刷电机的原理
凡用到直流无刷电机的朋友对位置传感器必不陌生。那么位置传感器有什么作用呢?又有着怎样的原理呢?以下由藤尺电机厂小编为你解说:
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位置传感器在直流无刷电机中起着测定转子磁极位置的作用,为逻辑开关电路提供正确的换相信息,即将转子磁钢磁极的位置信号转换成电信号,然后去控制定子绕组换相。位置传感器种类较多,且各具特点。藤尺品牌的直流无刷电机常用的位置传感器有以下三种,分别是电磁式位置传感器、磁敏式位置接近传感器、光电式位置传感器。
(1)电磁式位置传感器在直流无刷电机中,用得较多的是开口变压器。用于三相直流无刷电机的开口变压器由定子和跟踪转子两部分组成。定子一般有六个极,它们之间的间隔分别为60度,其中三个极上绕一次绕组,并相互串联后通以高频电源,另外三个极分别绕上二次绕组WA、WB、WC。
(2)磁敏式位置传感器是指它的某些电参数按一定规律随周围磁场变化的半导体敏感元件。其基本原理为霍尔效应和磁阻效应。常见的磁敏传感器有霍尔元件或霍尔集成电路、磁敏电阻器及磁敏二极管等多种。
(3)光电式位置传感器是利用光电效应制成的,由跟随电机转子一起旋转的遮光板和固定不动的光源及光电管等部件组成。
直流无刷电机是综合了电机,微电子,控制,计算机等技术于一身的高科技产品。无刷电机在医疗,工业控制,汽车电子和消费电子等高精度控制行业广泛应用。随着电力电子的发展和新型永磁材料的出现,直流无刷电机的发展必将更迅猛。加上位置传感器随时随地的检测电机转子的极性,更有利于充分使用和维护好直流无刷电机。藤尺电机厂致力于研发成本更低,安装简单,信号处理更好的无刷电机和位置传感器
2. 有感直流无刷电机采用外置式传感器的缺点有哪些
1、为了放置传感器而增大有感直流无刷电机体积。
2、传感器增加电机成本。
3、传感器连线太多。
4、传感器输出的信号通常都是弱电信号,因此太多太长的连线都容易引入干扰。
5、高温低温,污浊空气等工作环境及震动,高速运行等工作条件,都会降低传感器的可靠性。
6、传感器的安装精度直接影响电机的运行性能,因此也相对增加了生产工艺的难度。
3. 无霍尔控制器优缺点
无刷无霍尔控制器可以让电机零速度启动,这归功于霍尔传感器;而普通无刷控制器有几类,其中之一的是没有传感器的,这类控制器要求电机有一定的速度才可以启动,通常是5km/h。
无霍尔电动车电机控制器技术主要有以下几个方面的优点:
一、省去了无霍尔电动车电机内部容易损坏的霍尔传感器
目前的无刷电动车电机内部安装有霍尔位置传感器,用来检测电机的转子位置,控制系统根据传感器提供的转子位置信号来控制电机的运转,霍尔位置传感器不能耐高温、怕静电、接错线会损坏、霍尔元件安装工艺复杂,霍尔位置传感器损坏后电机就得返修等诸多问题阻碍了无刷电机的发展,而无霍尔电动车控制器省去了这一位置传感器。
二、减少了无霍尔电动车电机及控制系统的引线数量
由于无刷电动车电机内部安装有位置传感器,使三相无刷电机的引出线最少也要八根,而无位置传感器只要三根引出线就行了。
三、大幅度提高无霍尔电动车电机及控制系统可靠性
由于省去了电机内的转子位置传感器,使电机与控制系统的连接线由至少八根一下子减少到了三根,同时接插件也相应减少,这样就大大提高了电机及控制系统的工作可靠性,又由于没有了电机内部的位置传感器,使电机可工作于高温、潮湿等各种恶劣环境下,扩大了无刷直流电机的应用范围,电机寿命也大大地延长。
四、降低无刷电动车电机生产成本,简化生产工艺,缩短电机开发周期
由于省去了无刷电动车电机内部的霍尔位置传感器,有效地降低了电机生产成本,每个无刷电动车电机可直接降低10元钱成本,因霍尔传感器损坏而产生的返修费用更是无法估算,取消掉霍尔位置传感器简化了生产工艺,设计时也不用考虑位置传感器,缩短了电机开发周期,生产效益明显得到了提高,电机可以做到真正的免维护了。
五、提高了无刷电动车电机的工作效率
本技术是通过电机在转动时电机线圈产生的反电动势来检测转子的位置,因此做到了转子位置的精确检测与控制,消除了由于位置传感器的位置误差,同时也消除了传感器一致性不好导致的转子位置检测误差,提高了电机的工作效率。
六、提高整车的质量
由于无刷电动车控制器与无刷电动车电机之间只有三跟主相线连接,方便了整车的接线,因位置传感器接插件氧化后接触不良使无刷电动车控制器损坏的现象已不再发生,整车质量大大提高。
有霍尔型是通过电机的的霍尔型号来判断当前电机运动的状态,然后控制器根据霍尔所采集的信号再控制控制器的三相输出来给电机供电,让电机持续正常的工作.
无霍尔型的是电机无霍尔传感器,控制器通过电流采集来判断电机当前的运动状态,然后控制控制器输出来给电机供电,让电机争产工作.
有霍尔型电机和控制器在使用时稳定,启动时扭矩大,无异响.
无霍尔型电机和控制器在使用时因技术问题,目前还不是很稳定,特别是在起步阶段,稳定性差,动力不够.
4. 有霍尔电机和无霍尔电机的差别
有霍尔电机和无霍尔电机的差别:
1、原理:
有霍尔型是通过电机的霍尔型号来判断当前电机运动的状态,然后控制器根据霍尔所采集的信号再控制控制器的三相输出来给电机供电,让电机持续正常的工作。
无霍尔型的是电机无霍尔传感器,控制器通过电流采集来判断电机当前的运动状态,然后控制控制器输出来给电机供电,让电机争产工作。
2、作用:
有霍尔型电机和控制器在使用时稳定,启动时扭矩大,无异响。无霍尔型电机和控制器在使用时因技术问题,目前还不是很稳定,特别是在起步阶段,稳定性差,动力不够。
3、耗电量:
无霍尔的是有刷电机,耗电比较大,有霍尔的是无刷电机,通过开关管来实行驱动电机的比较省电而且驱动能力比较大
4、成本:
无霍尔电机成本低,因为不用霍尔,更不用霍尔支架和。有霍尔电机价格比无霍尔的高,构造比无霍尔的复杂。
效果:有霍尔控制精确换向,跟随转动角度和速度控制。无霍尔通常是霍尔坏了迫不得已,控制器的算法估算换向,能让车跑,但换向精度低,效率低,废电。
5. 无速度传感器与速度传感器的区别主要说明下无速度矢量控制
在近20年来,各国学者致力于无速度传感器控制系统的研究,无速度传感器控制技术的发展始于常规带速度传感器的传动控制系统,解决问题的出发点是利用检测的定子电压、电流等容易检测到的物理量进行速度估计以取代速度传感器。重要的方面是如何准确地获取转速的信息,且保持较高的控制精度,满足实时控制的要求。无速度传感器的控制系统无需检测硬件,免去了速度传感器带来的种种麻烦,提高了系统的可靠性,降低了系统的成本;另一方面,使得系统的体积小、重量轻,而且减少了电机与控制器的连线,使得采用无速度传感器的异步电机的调速系统在工程中的应用更加广泛
6. 无速度传感器的历史发展
在近20年来,各国学者致力于无速度传感器控制系统的研究,重要的方面是如何准确地获取转速的信息,且保持较高的控制精度,满足实时控制的要求。无速度传感器的控制系统无需检测硬件,免去了速度传感器带来的种种麻烦,提高了系统的可靠性,降低了系统的成本;另一方面,使得系统的体积小、重量轻,而且减少了电机与控制器的连线,使得采用无速度传感器的异步电机的调速系统在工程中的应用更加广泛。
7. 电动车无刷电机上的霍尔传感器,有霍尔和无霍尔有什么区别
区别:
霍尔器件是一种磁传感器。用它们可以检测磁场及其变化,可在各种与磁场有关的场合中使用。霍尔器件以霍尔效应为其工作基础。霍尔器件具有许多优点,它们的结构牢固,体积小,重量轻,寿命长,安装方便,功耗小,频率高(可达1MHZ),耐震动,不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。
原理:
有霍尔型是通过电机的霍尔型号来判断当前电机运动的状态,然后控制器根据霍尔所采集的信号再控制控制器的三相输出来给电机供电,让电机持续正常的工作。
无霍尔型的是电机无霍尔传感器,控制器通过电流采集来判断电机当前的运动状态,然后控制控制器输出来给电机供电,让电机争产工作。
作用:
有霍尔型电机和控制器在使用时稳定,启动时扭矩大,无异响。
无霍尔型电机和控制器在使用时因技术问题,目前还不是很稳定,特别是在起步阶段,稳定性差,动力不够。
在电动自行车中有多处利用了霍尔传感器,如调速转把,刹把,以及无刷电机中等。
(7)电机无传感器能减少多少成本扩展阅读:
霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。霍尔效应是磁电效应的一种,这一现象是霍尔(A.H.Hall,1855—1938)于1879年在研究金属的导电机构时发现的。后来发现半导体、导电流体等也有这种效应。
而半导体的霍尔效应比金属强得多,利用这现象制成的各种霍尔元件,广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。通过霍尔效应实验测定的霍尔系数,能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。
由霍尔效应的原理知,霍尔电势的大小取决于:Rh为霍尔常数,它与半导体材质有关;I为霍尔元件的偏置电流;B为磁场强度;d为半导体材料的厚度。
对于一个给定的霍尔器件,当偏置电流I固定时,UH将完全取决于被测的磁场强度B。一个霍尔元件一般有四个引出端子,其中两根是霍尔元件的偏置电流I的输入端,另两根是霍尔电压的输出端。如果两输出端构成外回路,就会产生霍尔电流。
一般地说,偏置电流的设定通常由外部的基准电压源给出;若精度要求高,则基准电压源均用恒流源取代。为了达到高的灵敏度,有的霍尔元件的传感面上装有高导磁系数的镀膜合金;这类传感器的霍尔电势较大,但在0.05T左右出现饱和,仅适用在低量限、小量程下使用。
在半导体薄片两端通以控制电流I,并在薄片的垂直方向施加磁感应强度为B的匀强磁场,则在垂直于电流和磁场的方向上,将产生电势差为UH的霍尔电压。
磁场中有一个霍尔半导体片,恒定电流I从A到B通过该片。在洛仑兹力的作用下,I的电子流在通过霍尔半导体时向一侧偏移,使该片在CD方向上产生电位差,这就是所谓的霍尔电压。
霍尔电压随磁场强度的变化而变化,磁场越强,电压越高,磁场越弱,电压越低,霍尔电压值很小,通常只有几个毫伏,但经集成电路中的放大器放大,就能使该电压放大到足以输出较强的信号。若使霍尔集成电路起传感作用,需要用机械的方法来改变磁感应强度。
用一个转动的叶轮作为控制磁通量的开关,当叶轮叶片处于磁铁和霍尔集成电路之间的气隙中时,磁场偏离集成片,霍尔电压消失。这样,霍尔集成电路的输出电压的变化,就能表示出叶轮驱动轴的某一位置,利用这一工作原理,可将霍尔集成电路片用作用点火正时传感器。霍尔效应传感器属于被动型传感器,它要有外加电源才能工作,这一特点使它能检测转速低的运转情况。
8. 无刷电机位置传感器问题
对于无位置传感器无刷电机必须要先经将车用脚蹬起来,使电机具有一定的旋转速度以后,控制器才能识别到无刷电机的相位,之后控制器才能对电机供电。因其不能实现零速启动,所以用的很少。但其因为没有传感器,所有少了一个故障点,而且其成本更低
9. 无位置传感器的直流电机前景如何
在不久的将来,无刷直流电机可以用软件实现无位置传感器,前景当然好,但现在的几种测试方法也不错。
10. 直流无刷电动机可以不用位置传感器吗
无刷电机有位置霍尔传感器实现类似有刷电机的换相 航模无刷电机没有位置霍尔传感器 是通过检测电压过零 过30度角换相 程序软件化实现 这样减少了零件使用 受控于脉宽调制电路 就是你的电脑的CPU供电电路 一样 区别在于 电脑CPU供电时稳定电压提供大电流 而航模提供大电流电压可调