为什么电机的霍尔容易损坏?

如题所述

电机的霍尔容易损坏是因为电机霍耳传感器芯片的抗静电能力差。无刷电机是通过霍尔检测出绕组实时运转位置的信号,再通过微处理器或专用芯片对采集的信号进行处理 ,并实时控制相应的驱动电路对电机绕组进行控制。

市面上流行的电机霍耳传感器芯片中用CMOS工艺生产的抗静电能力较差,如果电机生产线上没有特别的防静电设施,霍耳传感器很容易受到静电损伤,通常这种损伤在霍耳传感器仍然能够工作时无法检测出来,但是寿命已经大大减小,尤其是在高温或潮湿环境下。





扩展资料

电动车行业内使用的无刷电机,普遍采用有位置传感器无刷电机。旋转180°,线圈不动,霍耳元件感应到S极磁场,此时P1与R2截止,P2与R1导通,可以看到电流i从电池正极经过R1、线圈、P2流到电池负极。通电线圈中的A点的电流i方向是指向接线头的方向,磁钢受到线圈的反作用力,一样产生向逆时针方向的旋转力矩。

霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。霍尔效应是磁电效应的一种,通过霍尔效应实验测定的霍尔系数,能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。一个霍尔元件一般有四个引出端子,其中两根是霍尔元件的偏置电流 I 的输入端,另两根是霍尔电压的输出端。如果两输出端构成外回路,就会产生霍尔电流。

电流传感器必须根据被测电流的额定有效值适当选用不同的规格的产品。被测电流长时间超额,会损坏末极功放管(指磁补偿式),一般情况下,2倍的过载电流持续时间不得超过1分钟。当被测电压高于电压传感器的额定值时,应重新调整限流电阻。

参考资料:百度百科-电动车电机

参考资料:百度百科-霍尔传感器

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第1个回答  2019-11-10

电机的霍尔容易损坏是因为电机霍耳传感器芯片的抗静电能力差。电机霍尔线电机霍尔线与电机内霍尔相连,以决定电机换相时刻。霍尔线有5根线:红为正,黑为负,其余3根线为3个霍尔信号,这3根线与电机相连,必须次序正确,否则电机不能正常运转,有时需反复调换这3根线与电机相连次序,直到电机运转正常。

霍尔损害是电动车常见故障。特征:启动的时候车子抖动开不了;车子用脚给一点力才能启动;电动车无力等 。120度电机只是把三个霍尔元件的中间一个反面安装了,并无本质区别,当然,这样驱动译码表也就不同了。 

从外部识别方法是看三个电机霍尔的状态,60度电机有000和111状态,即三个霍尔可以输出 全低或全高,没有0和1状态,电机则没有000和111状态,而有和状态。

扩展资料

电机的霍尔是一个半导体传感器,在洛仑兹力的作用下,电子流在通过霍尔半导体时向一侧偏移,使该片侧向上产生电位差,这就是所谓的霍尔电压。霍尔电压随磁场强度的变化而变化,磁场越强,电压越高,磁场越弱,电压越低,霍尔电压值很小。

能起动但有霍尔的电机是霍尔海出信号跳变就换相,无霍尔的是反电势过零点后30度换相,所以会导致换相点出问题,能转但转矩特低。霍尔的作用就是控制器简单,不用专用的起动程序和复杂的反电势测量。

参考资料来源:百度百科—电动车电机

参考资料来源:百度百科—霍尔电机

参考资料来源:知网—永磁无刷直流电机霍尔传感器故障诊断与容错运行新方法

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第2个回答  推荐于2017-10-13
  第一.要看设计的厂家没有考虑电机霍耳传感器芯片的抗静电能力。市面上流行的电机霍耳传感器芯片由两种制造工艺加工生产:双极工艺和CMOS工艺。用CMOS工艺生产的电机霍耳传感器芯片抗静电能力很差,如果电机生产线上没有特别的防静电设施,霍耳传感器很容易受到静电损伤,通常这种损伤在电机出厂时无法检测出来,因为当时受到静电伤害的霍耳传感器仍然能够工作。但是它的寿命已经大大减小,尤其是在高温或潮湿环境下,受到静电伤害的霍耳传感器特别容易失效,导致电机出厂后的反修率大大增加,会给电机厂家带来巨大经济损失。所以电机厂家不要采购使用CMOS工艺生产的霍耳传感器芯片。用双极工艺生产的电机霍耳传感器芯片抗静电能力较好,能基本满足无静电防护设施电机生产厂家的要求。但是,双极工艺价格昂贵,国外的霍耳传感器生产厂家都已经放弃双极工艺而采用CMOS工艺(国外的整机装配车间都有防静电设施)。电机厂家在采购使用霍耳传感器芯片一定确定芯片的加工工艺是采用双极制造工艺。
  第二:厂家没有考虑电机霍耳传感器芯片的抗浪涌电压或抗浪涌电流能力。电动自行车用的无刷电机通常在较大功率下工作,电机定子绕组会流过较大的电流。尽管霍耳传感器芯片与定子绕组电学上完全隔开,但是,当绕组里的电流快速换相时,会产生很大的反冲电压或称之为浪涌电压。如果控制器里逆变器的续流二极管不能有效抑制浪涌电压脉冲(这个浪涌电压对逆变器的功率场效应管危害更甚),就有可能通过控制器传给霍耳传感器的电源输入端或输出端版权所有,导致霍耳传感器受到损伤,减小霍耳传感器的使用寿命。霍耳传感器芯片里的电源输入端或输出端的保护电路要有足够的能力来抵抗浪涌电压或浪涌电流,这会增加芯片的成本。
  第三:挑选好了合适的霍耳传感器芯片,厂家还要注意让操作员工正确焊接,焊接温度不能太高,时间不能过长。霍耳传感器芯片安装的位置要精确。随着电机功率的增加金属加工网版权所有,转子所用磁钢数目增加到50以上,槽数超过36,特别是对于电角度为60度的电机,如果霍耳传感器芯片位置安装稍有偏差,会导致检测到转子位置的电角度发生错误,会导致换相逻辑混乱造,导致控制器和电机损坏。
第3个回答  推荐于2017-09-14
与有刷电机不同,直流无刷电机需要位置传感器来测量转子的位置。电机控制器通过接受位置传感器信号来让逆变器换相与转子同步来驱动电机持续运转。尽管直流无刷电机也可以通过定子绕组产生的反感生电动势来检测转子的位置,而省去位置传感器,但是电机启动时,转速太小,反感生电动势信号太小而无法检测,对电动自行车的使用者带来极大的不便。�0�2�0�2 电动自行车用的直流无刷电机的转子是由30到40块钕铁硼磁钢构成。由于钕铁硼磁钢的表面磁场强度超过500 mT,电动自行车用的直流无刷电机里的位置传感器特别适合采用硅霍耳传感器。硅霍耳传感器的制造工艺可以与集成电路芯片工艺流程完全兼容,这样,硅霍耳传感器后续的信号处理电路,包括前置放大器,施密特触发器和集电极开路输出级可以方便地集成在同一个硅片上,形成霍耳集成电路芯片。�0�2�0�2 可以用作直流无刷电机位置传感器的霍耳传感器芯片分为开关型和锁定型两种。对于电动自行车电机,这两种霍耳传感器芯片都可以用来精确测量转子磁钢的位置。根据实验比较,用这两种霍耳传感器芯片制备的直流无刷电机的性能,包括电机的输出功率、效率和转矩等没有任何差别,并可以兼容相同的电机控制器。�0�2�0�2 但是,这并不表示,电机生产厂家可以随便使用市面上的电机霍耳传感器芯片。业内人士可能经常听到,电机生产厂家由于采购和使用霍耳传感器芯片不当,导致厂家引起巨额经济损失,甚至导致企业破产。下面来分析厂家使用电机霍耳传感器芯片不正确的几种情况:�0�2�0�2 第一:厂家没有考虑电机霍耳传感器芯片的高温特性,电动自行车是在野外工作,尤其是在夏天,地面温度可能超过60摄氏度,再加上电机内部产生的温度升高也会超过60度,电机内部的温度会超过120摄氏度。这样要求电动自行车用的电机霍耳传感器芯片在温度超过120摄氏度下仍然能够正常工作,我们称这种芯片里的电路为高温集成电路。高温集成电路的设计和加工制造与常规电路有很大的不同,成本要远高于常温集成电路。市面上流行的许多种电机霍耳传感器芯片并不是高温集成电路,所以,夏天电动自行车出故障的几率大,这一点,从在夏天维修市场的生意特别好就可以看出来。�0�2�0�2 第二:不同的电机型号和不同的电机设计结构,需要采用不同的电机霍耳传感器芯片,主要是霍耳传感器的磁场灵敏度或者称磁场的开起点要与电机型号和结构相匹配。不同的电机型号和不同的电机设计结构转子磁场有不同的磁场分布和磁场分布涨落。如果霍耳传感器的磁灵敏度太高或者太低,由于转子磁钢和磁钢缝隙磁场分布的不规则涨落,会导致位置传感器给出错误的信号,引起控制器发生逻辑混乱,轻则出现电机噪音大、振动厉害或死机等现象,重则导致控制器里的逆变器发生垂直导通而烧毁控制器和电机。所以,霍耳传感器芯片生产厂家或销售商要为电机用户提供周到的售后服务,让霍耳传感器与所要装配的电机相匹配。�0�2�0�2 第三:厂家没有考虑电机霍耳传感器芯片的抗静电能力。市面上流行的电机霍耳传感器芯片由两种制造工艺加工生产:双极工艺和CMOS工艺。用CMOS工艺生产的电机霍耳传感器芯片抗静电能力很差,如果电机生产线上没有特别的防静电设施,霍耳传感器很容易受到静电损伤,通常这种损伤在电机出厂时无法检测出来,因为当时受到静电伤害的霍耳传感器仍然能够工作。但是,它的寿命已经大大减小,尤其是在高温或潮湿环境下,受到静电伤害的霍耳传感器特别容易失效,导致电机出厂后的反修率大大增加,会给电机厂家带来巨大经济损失。所以,电机厂家不要采购使用CMOS工艺生产的霍耳传感器芯片。用双极工艺生产的电机霍耳传感器芯片抗静电能力较好,能基本满足无静电防护设施电机生产厂家的要求。但是,双极工艺价格昂贵,国外的霍耳传感器生产厂家都已经放弃双极工艺而采用CMOS工艺(国外的整机装配车间都有防静电设施)。电机厂家在采购使用霍耳传感器芯片一定确定芯片的加工工艺是采用双极制造工艺。�0�2�0�2 第四:厂家没有考虑电机霍耳传感器芯片的抗浪涌电压或抗浪涌电流能力。电动自行车用的无刷电机通常在较大功率下工作,电机定子绕组会流过较大的电流。尽管霍耳传感器芯片与定子绕组电学上完全隔开,但是,当绕组里的电流快速换相时,会产生很大的反冲电压或称之为浪涌电压。如果控制器里逆变器的续流二极管不能有效抑制浪涌电压脉冲(这个浪用电压对逆变器的功率场效应管危害更甚),就有可能通过控制器传给霍耳传感器的电源输入端或输出端,导致霍耳传感器受到损伤,减小霍耳传感器的使用寿命。霍耳传感器芯片里的电源输入端或输出端的保护电路要有足够的能力来抵抗浪涌电压或浪涌电流,这会增加芯片的成本。�0�2�0�2 第五:挑选好了合适的霍耳传感器芯片,厂家还要注意让操作员工正确焊接,焊接温度不能太高,时间不能过长。霍耳传感器芯片安装的位置要精确。随着电机功率的增加,转子所用磁钢数目增加到50以上,槽数超过36,特别是对于电角度为60度的电机,如果霍耳传感器芯片位置安装稍有偏差,会导致检测到转子位置的电角度发生错误,会导致换相逻辑混乱,导致控制器和电机损坏。�0�2�0�2 以上罗列了五大类由于霍耳传感器芯片选择和使用不当可能会导致的电机失效和故障。霍耳传感器芯片在电动自行车用的直流无刷电机的成本中显得微不足道,但是起到极为关键的作用。电机生产厂家不应该为了成本而选购市面上来路不明的低价产品。为了避免上面提到的可能会发生的问题,电机生产厂家应选择那些能够提供优质售后服务的霍耳传感器芯片供应商。能够提供优质售后服务的供应商应该具备强大的技术背景,包括微电子技术,集成电路设计技术,直流无刷电机设计和生产制造技术等,这样才能为电机生产厂家提供优质服务,避免上面提到的可能出现的五大类问题。否则,电机厂家如果采购和使用不当的霍耳传感器芯片,可能会产生潜在的可靠性问题,使得电机的使用寿命远低于预期设计。最要命的是,这些问题在电机出厂时无法甄别,这会给电机厂家带来巨大的经营风险 已投稿到:职场频道【复制标题和链接,发送给好友】本回答被提问者采纳
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