這兩種位置傳感器你都了解嗎?位置傳感器在電機中的應(yīng)用介紹
本文中,小編將對基于霍爾效應(yīng)的磁性位置傳感器和基于渦流的位置傳感器予以介紹,并介紹位置傳感器在直流無刷電機中的應(yīng)用,如果你想對位置傳感器的詳細情況有所認識,或者想要增進對它的了解程度,不妨請看以下內(nèi)容哦。
一、基于霍爾效應(yīng)的磁性位置傳感器
首先,我們來看看基于霍爾效應(yīng)的磁性位置傳感器的相關(guān)內(nèi)容。
基于霍爾效應(yīng)的磁性位置傳感器可以提供多種輸出,包括直流電壓、電流、PWM 信號和啟停數(shù)字脈沖。
霍爾效應(yīng)指出,當薄的平面電導(dǎo)體流動并置于磁場中時,磁場會影響電荷載流子,迫使電荷載流子聚集在導(dǎo)體的一側(cè)以平衡磁場。把槳插進去。這種不均勻的電荷分布會在導(dǎo)體的兩側(cè)產(chǎn)生電位差,稱為霍爾電壓。這種電動勢發(fā)生的方向與電流方向和磁場方向成橫向。如果導(dǎo)體中的電流保持恒定,霍爾電壓將直接反映磁場的強度。
在霍爾效應(yīng)位置傳感器中,位置被測量的物體連接到安裝在傳感器軸上的磁鐵。當物體移動時,磁鐵的位置相對于傳感器中的霍爾元件發(fā)生變化。該位置的移動將改變施加到霍爾元件的磁場強度,這反過來又會反映為測量霍爾電壓的變化。這樣,測得的霍爾電壓就成為物體位置的指標。
二、基于渦流的位置傳感器
在了解了基于霍爾效應(yīng)的磁性位置傳感器后,我們再來看看基于渦流的位置傳感器。
渦流是導(dǎo)電材料在磁場變化條件下的感應(yīng)電流,是法拉第感應(yīng)定律的結(jié)果。這些電流在閉合回路中流動,進而產(chǎn)生次級磁場。
如果線圈通以交流電產(chǎn)生初級磁場,由于渦流產(chǎn)生的次級磁場的相互作用,在線圈附近會感應(yīng)出導(dǎo)電材料的存在,從而影響線圈的阻抗。線圈。因此,線圈阻抗的變化可用于確定物體與線圈之間的距離。
渦流位置傳感器的工作物體是導(dǎo)電物體。大多數(shù)渦流傳感器用作接近傳感器,旨在確定接近傳感器的物體的位置。它們作為位置傳感器受到限制,因為它們是全向的,這意味著它們可以確定物體到傳感器的相對距離,但不能確定物體相對于傳感器的方向。
三、位置傳感器在直流無刷電機中的應(yīng)用
位置傳感器是直流無刷電機系統(tǒng)的三大部件之一,也是區(qū)別于有刷直流電機的主要標志。其作用是在運動過程中檢測主轉(zhuǎn)子的位置,將轉(zhuǎn)子磁鋼極的位置信號轉(zhuǎn)換成電信號,為邏輯開關(guān)電路提供正確的換向信息,并控制它們的導(dǎo)通和截止。關(guān)斷,使電機電樞繞組中的電流隨著轉(zhuǎn)子位置的變化而依次變化,在氣隙中形成階梯式旋轉(zhuǎn)磁場,帶動永磁轉(zhuǎn)子連續(xù)旋轉(zhuǎn)。
無刷直流電機需要一個位置傳感器來測量轉(zhuǎn)子的位置。電機控制器接收位置傳感器的信號,同步逆變器和轉(zhuǎn)子換向,驅(qū)動電機連續(xù)運行。雖然直流無刷電機也可以通過定子繞組產(chǎn)生的抗感應(yīng)電動勢來檢測轉(zhuǎn)子的位置,但是如果沒有位置傳感器,電機啟動時轉(zhuǎn)速太小,抗感應(yīng)電動勢力信號太小而無法檢測到。
可用作無刷直流電機位置傳感器的霍爾傳感器芯片分為開關(guān)型和鎖定型兩種。對于電動自行車電機,兩種霍爾傳感器芯片均可用于精確測量轉(zhuǎn)子磁鐵的位置。用這兩款霍爾傳感器芯片制作的無刷直流電機在電機輸出功率、效率和扭矩上沒有區(qū)別,可以兼容同一個電機控制器。
位置傳感器的應(yīng)用降低了電機運行的噪音,提高了電機的壽命和性能,同時達到了降低能耗的效果。位置傳感器的應(yīng)用無疑為電機市場的發(fā)展提供了強大的推動力。
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