智能电动办公升降桌，儿童学习电动桌驱动直流无刷电机减速霍尔板

一、霍尔电机原理说明

霍尔电机就是带霍尔传感器的直流无刷电机。霍尔传感器位于霍尔板上。 通过霍尔传感器判断电机当前运动状态，控制器根据霍尔采集的信号控制三相输出，让电机持续正常的工作，霍尔传感器的优点是便宜，而且几乎可以安装在任何无刷直流电机上，其中升降桌应用最为常见。

使用霍尔传感器的另一个原因是，在无法接近电机轴，或者无法将传感器安装到电机轴上的情况下，霍尔传感器安装在电机转子周围，这使得它们非常非侵入性且易于集成。

二、霍尔传感器板

该霍尔板中霍尔是采用FS41霍尔，该霍尔是双极锁存霍尔开关，3.0-28V的电压供电，50MA的输出电流。

三、基于霍尔传感器的位置检测方法

为了掌握好恰当的换相时刻，减少电机的转矩波动，得到最大的转矩，转子位置的检测非常重要。

位置传感器在无刷直流电机中起着检测转子磁极位置、为BLDC控制提供正确换相信息的作用。位置传感器将转子磁极的位置信号转换成电信号后送入控制器中，控制器控制定子绕组换相，使电枢绕组中的电流随着转子位置的变化按一定次序变化，通过气隙形成步进式旋转磁场，驱动永磁转子连续不断地旋转。

霍尔传感器具有体积小，成本较低的特点，通常直接在BLDC电机的定子上安装三个开关型HALL传感器检测转子位置，间隔60°或者120°安装方式。

霍尔效应原理：磁场会对位于其中的带电导体内运动的电荷载流子施加一个垂直于其运动方向的力，该力会使得正负电荷分别积聚到导体的两侧。电荷在导体两侧的积累会平衡磁场的影响，在导体两侧建立稳定的电势差。产生这一电势差的过程就叫做霍尔效应。霍尔传感器使根据霍尔效应制作的一种磁场传感器，它可以有效的反映通过霍尔元件的此密度。

无论何时，只要转子的磁极掠过霍尔元件，根据转子当前的极性，霍尔元件会输出对应逻辑电平0或1，这样只要根据三个霍尔元件产生的电平，就可以判断当前转子的位置，决定电机换相的顺序。

在一个电周期内，三相HALL传感器所产生的开关状态是不重复的，每一个开关状态所占的电角度相等。以120°安装的HALL传感器为例，3个HALL传感器的输出信号相位互差120°，每转过60°电角度，其中一个HALL传感器状态就会改变。在一个电周期内，3个HALL信号的组合有6种状态，正好对应于“六步换相”过程。

确定好转子位置后，根据转子位置进行换相控制，如下图所示，注意与上图位置稍作了变化。

四、成品电机的结构图

审核编辑 黄宇