直流无刷电机工作原理

 霍耳组件的原理
 
 霍耳组件是利用霍耳效应(Hall effect)
 原理制成的组件，检测转子的磁极，侦测转子位置，以其输出讯号来引导定子电流相互切换，共有四个端子，二个端子控制输入电流，若外界给予垂直磁场则另外二个端子输出霍耳电压VH。
 
 VH= K ×Ic ×B cosθ
 K：灵敏度或积感度，与材质有关。
 Ic：输入组件电流，大约mA到数十mA。
 B：外加的磁通密度，
 若组件感测面与外加磁场并非垂直，则乘上cosθ。
 
 霍耳组件应用示意图
 
 
 如图
 状态一：当转子S极与霍尔组件距离最短，此时磁通密度最高(方向向上)，造成霍耳组件A端子电压较大，使得晶体管Q1导通，则线圈L1内有i1电流流通，因此线圈L1呈激磁状态，依右手定则得知线圈 L1右侧为S极，故转子逆时针旋转。
 状态二：当转子S极远离霍耳组件时造成磁通密度下降，因此A、B端不再产生霍耳电压，晶体管Q1、Q2呈OFF状态。转子因受惯性作用继续旋转。
 状态三：当转子N极转至霍耳组件时，造成霍耳元件B端子电压较大，使得Q2导通，则线圈L2内有i2电流流通，因此线圈L2呈激磁状态，转子再度受磁力作用逆时针旋转，依照如此程序转子持续转动。
 
 依精度要求可以增加场绕组线圈数目与霍耳组件数目，例如四相、五相无刷电动机，即是指此类运用霍耳组件制成的无刷直流伺服电机。
 
 ． 4相90° ， L1、L2、L3、L4
 机械角位置是90°，而霍耳
 组件也成90°机械角。
 
 ． 4相180°，L1、L2、L3、L4
 机械角位置是180°，而霍
 耳组件也成90°机械角。
 
 ． 3相120°，L1、L2、L3、L4
 机械角位置是120°，而霍
 耳组件也成120°机械角。
 
 
 （a）较其它种类电机效率高。
 （b）具有高性能效果。
 （c）可以达到电机的正逆回转。
 （d）适用于轻薄短小化的设计。
 霍耳式电动机的特点
 无刷直流伺服电机由于利用霍耳组件感应激磁顺序与时间，因此又称作“电子换向电机”，利用霍耳组件感应激磁顺序与时间可以减少不必要的电能浪费，同时也可以适时的提供转子转动所需的电磁力，因此大幅提升电机输出扭矩与效率。