三、三相霍尔传感器(BLDC / 带霍尔 PMSM)

  1. 单个霍尔元件:检测磁场极性,转子转过 180° 电角度,霍尔输出翻转一次(0↔1)。
  2. 3 个霍尔在空间上互相错开60° 电角度安装。
  3. 3 个霍尔的组合信号,一圈 360° 电角度,一共会出现6 种不同组合,也就是 6 个扇区,每 60° 电角度切换一次扇区。
  4. 控制器读取霍尔的 0/1 组合,判断转子当前在哪一个扇区,然后切换 ABC 三相的通电相序,产生旋转磁场拉动转子持续旋转(也就是 BLDC 方波驱动的逻辑)。


    一共 6 组霍尔状态,没有 000 和 111,这是正常霍尔输出的特点。控制器读到这 6 种编码,就能知道转子落在哪个 60° 扇区内,然后切换对应的三相通电组合。

结合你前面电机知识,重点理解

  1. 精度限制 :霍尔只能知道当前在哪个60° 大区间 ,不能得到连续、精细的转子角度。
    • 方波 BLDC:够用,每 60° 换相一次。
    • FOC 控制:霍尔信号太粗糙 ,只能做粗角度估计,用来低速启动;想要高精度连续角度,一般需要编码器。
  2. 电角度!不是机械角度:如果是内置 IPM 电动车电机,极对数(p>1),转子机械转一圈,电角度会转 p 圈,霍尔信号会循环 p 次。
  3. 用途:两轮老款方波控制器,完全依赖这三路霍尔做换相;现在 FOC 电动车,可以用霍尔做启动,之后切换到无传感器观测器。

一句话总结

3 个霍尔元件,各自每 180° 电角度翻转电平;组合起来把电角度一圈切成 6 个 60° 扇区,控制器读取霍尔编码,判断转子扇区,切换三相通电顺序,驱动电机持续旋转。

另外注意点

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