在無刷直流電機控制系統(tǒng)中，電機的換相是由轉(zhuǎn)子的位置決定的，因此必須有轉(zhuǎn)子位置傳感器（霍爾傳感器）對轉(zhuǎn)子位置進行實時檢測。

要讓無刷直流電機轉(zhuǎn)起來，必須要按照一定的順序給定子通電，那么我們就需要知道轉(zhuǎn)子的位置以便按照通電次序給相應的定子線圈通電。定子的位置是由嵌入到定子的霍爾傳感器感知的。通常會安排3個霍爾傳感器在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)路徑周圍。無論何時，只要轉(zhuǎn)子的磁極掠過霍爾元件時，根據(jù)轉(zhuǎn)子當前磁極的極性霍爾元件會輸出對應的高或低電平，這樣只要根據(jù)3個霍爾元件產(chǎn)生的電平的時序就可以判斷當前轉(zhuǎn)子的位置，并相應的對定子繞組進行通電。

霍爾效應：當通電導體處于磁場中，由于磁場的作用力使得導體內(nèi)的電荷會向?qū)w的一側(cè)聚集，當薄平板通電導體處于磁場中時這種效應更為明顯，這樣一側(cè)聚集了電荷的導體會抵消磁場的這種影響，由于電荷在導體一側(cè)的聚集，從而使得導體兩側(cè)產(chǎn)生電壓，這種現(xiàn)象就稱為霍爾效應。

霍爾傳感器檢測原理

霍爾元件被放置在電機的固定位置，并且將霍爾元件放置到電機的定子相對復雜，因為當霍爾元件被放置時，如果該位置不與轉(zhuǎn)子的磁場相切，霍爾元件的測量值不能準確地反應轉(zhuǎn)子的當前位置，鑒于上述原因，為了簡化霍爾元件的安裝，通常在電機的轉(zhuǎn)子上安裝冗余磁體。這種磁鐵專門用于感應霍爾元件，從而達到與轉(zhuǎn)子磁鋼感應相同的效果。霍爾元件通常根據(jù)周長安裝在印刷電路板上，并且配備有調(diào)節(jié)蓋，這樣，用戶可以根據(jù)磁場的方向非常方便地調(diào)整霍爾元件的位置，從而使其在最佳狀態(tài)下工作。

霍爾元件位置有兩種排列方式：60°夾角和120°夾角。基于這種安排形式，無刷直流電機的電流換向順序由廠家決定，這是我們控制電機時所需要的換相順序。

注：霍爾元件的電壓范圍為4V～24V，電流范圍為5mA～15mA。因此，在考慮控制器時，應考慮霍爾元件的電流和電壓要求。此外，霍爾元件輸出集電極開路，使用時需要連接一個拉電阻。行業(yè)使用最多的霍爾元件電壓為5V，電流為10mA。

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