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申論題資訊

試卷:112年 - 112 專技高考_機械工程技師:電工學(包括電機機械)#117638
科目:電工學(電工原理)
年份:112年
排序:0

題組內容

五、關於直流無刷馬達(Brushless DC Motor, BLDC):

申論題內容

(二)試繪製霍爾感測器的位置並說明其如何產生電流換相。(10 分)

詳解 (共 1 筆)

詳解 提供者:hchungw
霍爾感測器在BLDC馬達中起著至關重要的作用,幫助檢測轉子的位置並觸發電流換相。以下是霍爾感測器位置的示意圖和其工作原理的說明。
霍爾感測器位置示意圖
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複製程式碼
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|       N       |       S           |  <-- 外轉子 (含永磁體)
|      H1       H2       H3         |  <-- 霍爾感測器 (分佈在定子周圍)
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|   A   |   B   |   C   |           |  <-- 內定子 (含線圈)
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解釋霍爾感測器如何產生電流換相
霍爾感測器的位置:
霍爾感測器(H1、H2、H3)安裝在定子周圍,通常位於定子槽之間,對應於外轉子上的磁極位置。
這些感測器根據轉子的角度分佈,通常是120度電角度分佈(對於三相BLDC)。
檢測磁場:
當外轉子上的永磁體旋轉時,霍爾感測器會檢測到磁場的變化。
當一個霍爾感測器位於N極下方時,它會產生一個高電平信號,當位於S極下方時,會產生一個低電平信號。
霍爾感測器信號:
三個霍爾感測器(H1、H2、H3)生成三個數位信號,這些信號反映了轉子的位置。
這些信號送到控制器,控制器根據這些信號來決定何時換相。
電流換相:
控制器根據霍爾感測器的信號決定對哪一對定子繞組進行通電。
通常,三相BLDC馬達的換相序列如下:
H1高,H2低,H3低 → A相通電,C相接地
H1高,H2高,H3低 → A相通電,B相接地
H1低,H2高,H3低 → B相通電,A相接地
H1低,H2高,H3高 → B相通電,C相接地
H1低,H2低,H3高 → C相通電,A相接地
H1高,H2低,H3高 → C相通電,B相接地
上述換相序列形成一個循環,確保電流在定子繞組中正確地切換,以產生連續的旋轉磁場,驅動外轉子旋轉。
總結
霍爾感測器在BLDC馬達中通過檢測轉子的位置,提供相應的數位信號給控制器,控制器根據這些信號進行電流換相,確保電動機的平滑運轉和正確的轉向。霍爾感測器的位置和信號是BLDC電動機實現精確控制的重要組成部分。