浅析伺服电机中霍尔应用原理

来源:未知    日期:2018/07/16    浏览量:


        光电码盘安装在电机轴上,其上有环形通、暗的刻线。通过LED发射光源,多组光耦器件矩阵排列提升信号稳定性,并通过接受光源的强弱,内部进行比较输出A、B两路信号。A、B信号相差90度相位差。另外每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。

        由于A、B两相相差90度,可通过比较A相在前还是B相在前,以判别编码器的正转与反转。

        为增加编码器信号长线传输的稳定性,A、B、Z信号输出时经差分输出以增加信号稳定性。

        光电编码器的霍尔信号U、V、W其产生原理与A、B信号基本一致。无刷或低压伺服也有通过磁环及霍尔元件来产生霍尔信号。

        众所周知伺服电机相比其他电机具有很高的效率,其主要原因是伺服电机采用了矢量控制的原理。简单来说,伺服电机主要由旋转的永磁体(转子)和三组均匀分布的线圈(定子)组成,线圈包围着定子被固定在外部。电流流经线圈产生磁场,三组磁场相互叠加形成一个矢量磁场。通过分别控制三组线圈上的电流大小,我们可以使定子产生任意方向和大小的磁场。

        同时,通过定子和转子磁场之间的相互吸引和排斥,力矩便可自由地得到控制。对于转子旋转的任意角度,定子都存在着一个最优化的磁场方向,能产生最大的力矩。很显然如果定子产生的磁场方向正交于转子的磁场方向,这个位置就是产生最大力矩的位置。

        固定线圈的空间电流矢量具有一个固定的磁场方向,这完全由通过线圈的磁通大小和流经线圈的电流相互作用决定的。这样就可以用空间电流矢量来表征定子的磁场,这个空间电流矢量也就是三组线圈所产生的电流矢量的空间叠加。这个就是伺服矢量控制的基本原理。
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