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霍爾通道(或霍爾傳感器)接線不正確,對系統運行的影響

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霍爾通道(或霍爾傳感器)接線不正確,對系統運行的影響

發布日期:2018-07-10 作者: 點擊:

直流無刷電機的相位控制原理,為了確定初始換向角,驅動器加電時必須知道轉子(一轉內)的絕對位置,才能使系統正常運行。驅動器加電時建立初始換向角的過程稱為換向初始化


基于旋變反饋的系統,加電時旋變經R/D轉換器輸出一轉內的絕對位置(PRD值),能精確的確定初始換向角。基于編碼器反饋的系統,由于編碼器提供給驅動器的是增量位置信息而不是絕對位置,加電時需要進行換向初始化。


通常是使轉子轉動到換向角為已知的特定位置,或者在轉子微動過程中不斷修正換向角,使其適合當前轉子的位置,總之,需要轉子轉動或微動。在負載慣量大,運動阻尼大的場合初始化很難完成。在這種情況下,應該選用帶霍爾傳感器(或帶霍爾通道的編碼器)的換向初始化方法。


帶霍爾通道的編碼器(或霍爾傳感器),除了A、B通道外,還有U、V、W三個通道,輸出方波信號S1、S2、S3,依次落后120°電角度,方波寬為180°電角度(U、V、W通道在編碼器一轉內的周期數必須與電動機的極對數一致)。S1、S2、S3信號波形分別與電動機的反電勢EAB、EBC、ECA波形(與線電壓VAB、VBC、VCA波形反相)對準。對一個電周期內的S1、S2、S3信號進行編碼可以提供轉子6個絕對位置段(每段60°)的粗略信息,如下圖所示



S1、S2、S3編碼提供的絕對位置段的中間位置作為粗略的初始換向角(Z大換向角誤差±30°,電機Z少能提供86%的轉矩),待轉子轉到下一個位置段時,兩個絕對位置段的交界位置提供正確的換向角。上圖得知: 正方向轉動電機時,S1、S2、S3編碼的順序應為001、011、010、110、100、101。



S1

低電平

低電平

低電平

高電平

高電平

高電平

S2

低電平

高電平

高電平

高電平

低電平

低電平

S3

高電平

高電平

低電平

低電平

低電平

高電平

S編碼

001

011

010

110

100

101

旋變角度

0-60

60-120

120-180

180-240

240-300

300-360

初始換向角

120

180

240

300

0(360)

60

運行狀態

正常

正常

正常

正常

正常

正常

轉子在零位時,旋變角度外0(換向角θ=90°),S1、S2、S3編碼應為001。



1
接線錯誤1:S1、S2接反(S2、S1、S3)

S2

低電平

高電平

高電平

高電平

低電平

低電平

S1

低電平

低電平

低電平

高電平

高電平

高電平

S3

高電平

高電平

低電平

低電平

低電平

高電平

S編碼

001

101

100

110

010

011

旋變角度

0-60

300-360

240-300

180-240

120-180

60-120

初始換向角

120

60

0(360)

300

240

180

運行狀態

正常

換向角偏移240°

換向角偏移120°

正常

換向角偏移-120°

換向角偏移-240°

加電時轉子的電角度位置在0-60°、180-240°時,運行正常;

加電時轉子在其它位置時,有換向角偏移,運行不正常。


故障現象:驅動器運行是否正常與加電時轉子的位置有關。



2
接線錯誤2:S1、S3接反(S3、S2、S1)


S3

高電平

高電平

低電平

低電平

低電平

高電平

S2

低電平

高電平

高電平

高電平

低電平

低電平

S1

低電平

低電平

低電平

高電平

高電平

高電平

S編碼

100

110

010

011

001

101

旋變角度

240-300

180-240

120-180

60-120

0-60

300-360

初始換向角

0(360)

300

240

180

120

60

運行狀態

換向角偏移240°

換向角偏移120°

正常

換向角偏移-120°

換向角偏移-240°

正常

加電時轉子的電角度位置在120-180°、300-360°時,運行正常;

加電時轉子在其它位置時,有換向角偏移,運行不正常。


故障現象:驅動器運行是否正常與加電時轉子的位置有關。



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關鍵詞:霍爾傳感器,電流傳感器,霍爾電流傳感器

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