一、前言

對(duì)于 BLDC 的兩相導(dǎo)通三相星型連接六狀態(tài)控制來(lái)說(shuō)，常常使用 3 個(gè)霍爾傳感器，而它們?cè)?a target='_blank' class='arckwlink_none'>電機(jī)內(nèi) 的布置方式常見(jiàn)的有兩種方案，其一是相互間隔 60 度電角度排列，其二是相互間隔 120 度電角度排列。 而對(duì)于控制人員來(lái)說(shuō)，我們需要知道拿到的電機(jī)，霍爾傳感器的安裝方式如何，這樣才能決定相應(yīng)的 控制策略

關(guān)于霍爾的位置擺放，一般是由電機(jī)本體設(shè)計(jì)相關(guān)的人員需要考慮的，而有的時(shí)候，又需要 電機(jī)控制人員對(duì)電機(jī)本體設(shè)計(jì)有一定的了解，這樣才能加深理解電機(jī)原理，對(duì)電機(jī)控制起到相輔相成 的作用

二、霍爾安裝角度辨別

當(dāng)我們拿到一個(gè)新的三相直流無(wú)刷電機(jī)時(shí)，可以通過(guò)測(cè)量三個(gè)霍爾信號(hào)，然后分析它們之間的關(guān) 系即可知道霍爾的安裝角度間隔是 60 度電角度還是 120 度電角度。那么，60 度電角度跟 120 度電角度 在三路霍爾波形上怎么來(lái)辨別呢？下面以波形圖來(lái)說(shuō)明一下：

從上圖左邊波形關(guān)系可以知道，H1 的上升沿跟 H2 的上升沿之間相差 120 度電角度，而 H2 的上升 沿跟 H3 的上升沿相差 120 度電角度，H3 上升沿跟 H1 的上升沿之間也是相差 120 度電角度，同理可以 看出下降沿也是相差 120 度電角度，所以可以根據(jù)上圖左邊的波形推導(dǎo)出三個(gè)霍爾是以 120 度電角度 安裝的

從上圖右邊波形關(guān)系可以知道，H3 上升沿跟 H1 上升沿相差 60 度電角度，H1 上升沿跟 H2 上升沿 相差 60 度電角度。H1 的下降沿跟 H2 的下降沿之差也是 60 度電角度，H3 跟 H2 下降沿只差也是 60 度 電角度，所以可以根據(jù)上圖右邊的波形推導(dǎo)出三個(gè)霍爾是以 60 度電角度安裝的

所以，如果拿到一個(gè)電機(jī)，沒(méi)有說(shuō)明霍爾的安裝形式，則完全可以根據(jù)自己實(shí)測(cè)波形得出安裝角 度方式

三、霍爾安裝角度分析

對(duì)于三相直流無(wú)刷電機(jī)來(lái)說(shuō)，霍爾的安裝角度一般都是 120 度電角度安裝及 60 度電角度安裝，而 且以 120 度電角度安裝居多，但是有的時(shí)候，從一些資料上看到的霍爾安裝角度并不是我們說(shuō)的兩種 形式，這又是為什么呢？

對(duì)上圖來(lái)說(shuō)，我們很容易知道，三個(gè)霍爾 H1、H2、H3 在結(jié)構(gòu)上是 120 度機(jī)械角度安裝的，跟我 們認(rèn)識(shí)的完全不一樣了，而且即使根據(jù)機(jī)械角度與電角度的關(guān)系，轉(zhuǎn)換為電角度也是 240 度電角度安 裝的，那么，是不是確實(shí)存在 240 度電角度安裝的方式呢？

我們來(lái)分析一下這幅圖，就可以找出最終的答案，從上圖中，我們知道定子繞組有 6 個(gè)，則兩個(gè) 相鄰繞組之間的夾角是 60 度機(jī)械角度，而轉(zhuǎn)子有 2 對(duì)磁極，共 4 個(gè)磁極，則每個(gè)磁極所占的夾角就是 360/4=90 度機(jī)械角度

圖中，轉(zhuǎn)子將會(huì)以順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，在圖中的位置時(shí)，H1 感應(yīng)到 N 極到 S 極的磁極變化，為了分 析方便，我們假設(shè)霍爾狀態(tài)切換在磁極切換處發(fā)生，再假定，霍爾傳感器感應(yīng)到 N 極輸出高電平(1)， 感應(yīng)到 S 極輸出低電平(0)，則圖中位置時(shí)，H1 輸出將發(fā)生一個(gè)由高電平到低電平的變化(下降沿)

而我們說(shuō)的霍爾的安裝角度間隔，都是指每個(gè)霍爾相同沿跳變之間的間隔，所以我們要知道 H2 或 H3 發(fā)生下降沿時(shí)，轉(zhuǎn)子要轉(zhuǎn)過(guò)的電角度是多少？由上圖我們可以知道，下一個(gè)最近感應(yīng)到磁極 N 到磁 極 S 變化的霍爾將會(huì)是 H2，所以我們需要從圖中求解出 H2 位置到磁極邊界點(diǎn)的角度

也就是我們要求解上圖中的角 1 是多少，經(jīng)過(guò)分析，很容知道這個(gè)角 1 是 60 度機(jī)械角度，也就是知道，當(dāng)轉(zhuǎn)子再順時(shí)針旋轉(zhuǎn) 60 度機(jī)械角度時(shí)，H2 將感應(yīng)到磁極 N 到磁極 S 的變化，H2 輸出將發(fā)生一 個(gè)下降沿跳變。而根據(jù)機(jī)械角度與電角度之間的關(guān)系，很容易知道 60 度對(duì)應(yīng)的機(jī)械角度是 120 度電角 度

同理我們可以推出 H3 在上圖的位置，再轉(zhuǎn)過(guò) 120 度機(jī)械角度，H3 將感應(yīng)到磁極 N 到磁極 S 的變 化，H3 輸出將發(fā)生一個(gè)下降沿跳變。而在 H2 感應(yīng)到磁極 N 到磁極 S 的變化之后，H3 只需要轉(zhuǎn)子再轉(zhuǎn) 動(dòng) 60 度機(jī)械角度(120 度電角度)，則將感應(yīng)到磁極 N 到磁極 S 的變化，所以我們可以推出，三個(gè)霍爾 輸出下降沿的角度間隔是 120 度電角度

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