无刷直流电机中霍尔传感器空间安放位置研究
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2020-02-07
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无刷直流电机中霍尔传感器空间安放位置
研究
张诚诚
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作者简介：张诚诚（1985-），女，硕士研究生，电机本体. E-mail: zhangchch2008@163.com
（哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院，哈尔滨 150001）
摘要：霍尔传感器在永磁无刷直流电机中起到检测转子位置的作用，因此应准确检测电机气
隙漏磁场。文中分析了产生霍尔传感器位置检测误差的因素检测，并利用 Ansoft 仿真软件
进行了电机气隙磁场和电枢反应磁场的三维场计算，得到了霍尔传感器所检测漏磁场的分
布，得到了永磁无刷直流电机中霍尔传感器的安装位置。为通过磁场分析的方法在电机中获
取霍尔元件最佳安装位置的有效实现提供了参考。
关键词： 永磁无刷直流电机；霍尔位置传感器；电枢反应
中图分类号：TM341
Space placement research of the hall sensors for BLDCM
Zhang Chengcheng
(School of Electrical Engineering and Automation, Harbin Institute of Technology,
Harbin 150001)
Abstract: The hall sensors of the BLDCM can detect rotor position, so it should detect the airgap
magnetic field exactly. We analyz the position-measuring error, and use the Ansoft 3D to analyse
armature reaction and its influences to hall sensors detecting signal and receive the airgap magnetic
field, then receive the position of the hall sensors. The content provides that the magnetic field
analyzing for the motor we acquire the best placement for the hall sensors are efficient.
Keywords: BLDCM; hall sensors; armature reaction
0 引言
霍尔位置传感器在无刷直流电机中起着检测转子磁极位置的作用，为逻辑开关电路提供
的换向信息，即将转子磁钢磁极的位置信号转换成电信号，然后去控制定子绕组的换向导通
[1]
。初步实验结果表明，电枢反应和位置传感器的改变对霍尔检测信号影响较大，直接影响
了电机绕组的换流，引起电机力矩波动从而带来噪音。文中针对引起霍尔传感器位置检测误
差的主要因素进行了分析，并且通过对样机电机的三维有限元仿真计算，得到了霍尔传感器
检测漏磁场的分布，为霍尔传感器的安放位置提供了依据。
1 霍尔安放位置问题
1.1 产生霍尔传感器位置检测误差的因素
产生霍尔传感器位置检测误差的因素主要有以下两方面：①霍尔传感器的参数；②传感
器安装位置处的磁场变化
[2]
。
① 磁密滞环宽度
开关型霍尔元件只有在检测到磁场到达某一数值时，霍尔开关接通；而磁感应强度降低
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