電動車主要零部件霍爾元件的作用和結構

 

1 霍爾元件的作用和結構

 

電(dian)動(dong)機(ji)霍(huo)爾(er)元(yuan)件(jian)用(yong)於(yu)無(wu)刷(shua)電(dian)動(dong)機(ji)中(zhong)，其(qi)作(zuo)用(yong)是(shi)告(gao)知(zhi)控(kong)製(zhi)器(qi)何(he)時(shi)改(gai)變(bian)電(dian)動(dong)機(ji)電(dian)流(liu)方(fang)向(xiang)。不(bu)同(tong)電(dian)動(dong)機(ji)安(an)裝(zhuang)霍(huo)爾(er)元(yuan)件(jian)的(de)正(zheng)反(fan)位(wei)置(zhi)有(you)多(duo)種(zhong)。一(yi)般(ban)情(qing)況(kuang)下(xia)，60°相位角的3個霍爾元件應平行放置
；120°相位角的3個霍爾元件也應平行放置，但中間一個霍爾元件呈翻轉狀態。霍爾元件在電動機上的放置位置如圖1所示，其外形如圖2所示。

 

圖1 霍爾元件在電動機上的位置

 

圖2 霍爾元件的外形

 

2 霍爾元件引腳功能的判斷

 

（1）直觀判斷法

 

將霍爾元件正放（即霍爾元件表麵帶字母的麵朝上）
，中間腳為霍爾接地端，左腳為霍爾電源正端
，右腳為霍爾信號輸出端（即接霍爾相線），其引腳功能如圖3所示。

 

圖3 霍爾元件的引腳功能 

 

（2）霍爾導線的顏色

 

無刷電動機上與控製器相連的霍爾線有5根，一般黑色線接霍爾接地端，紅色線接霍爾電源正端，其餘的黃、藍、綠線接霍爾信號輸出端（即接霍爾相線），如圖4所示。

 

圖4 根據霍爾導線分辨霍爾元件引腳功能

 

3 霍爾元件的測量

 

霍爾元件的故障主要有霍爾元件脫落

、霍爾集成電路失效、霍爾引線斷開等。當懷疑霍爾元件損壞時，應按以下方法進行測量。

 

方法一：通過測量霍爾相線電壓來判斷霍爾元件的好壞

 

①把電動機與控製器連接好
，並接通電源
，按圖5所示方法測量霍爾電源電壓。選用數字式萬用表的20V直流電壓擋，讓黑表筆接霍爾元件的黑色導線，紅表筆接霍爾元件的紅色電源線，即測霍爾元件的電源電壓，一般為5V，但也有4.5V或6.25V的，實際測量時有可能偏小。

 

 

圖5 霍爾電源線的測量

 

②在霍爾元件引線及連接無異常的情況下，可進行以下測量：若霍爾電源電壓為5V，用萬用表黑表筆接黑色線，紅表筆接藍色線（或黃色線、綠色線），用手慢慢轉動後輪

，萬用表顯示0V或5V為正常，有時略低於5V也為正常
，測量方法如圖6所示。若長期處於高電位5V
，或長期處於低電位0V
，則表明藍色線對應的霍爾元件損壞。其他霍爾元件的測量可以依此類推。

 

方法二：不分解電動機，通過測量霍爾引線間的電阻來判斷霍爾元件的好壞。

 

① 將電動機與控製器相連的插接器去掉，同時把數字式萬用表的擋位旋鈕旋至“二極管”擋。

 

② 使萬用表的紅表筆接霍爾接地線，黑表筆分別接霍爾相線（即藍
、綠
、黃色線），3個電阻值應基本一致。然後將黑、紅表筆對調
，分別測量三線阻值
，也應一致。若所測某相阻值與其他兩相阻值相差懸殊，則表明該線相對應的霍爾元件異常。

 

圖6 霍爾相線電壓的測量

 

方法三：分解電動機，對霍爾元件進行直接測量。

 

選用數字式萬用表的電阻擋，讓紅表筆接中間的接地端，黑表筆接左邊的電源正端時，其電阻為無窮大（即顯示“1.”），呈斷路狀態，如圖7所示。若黑表筆接右邊的輸出端

，紅表筆不動時，其電阻一般為400～900 （對於不同霍爾元件，該電阻有所不同），否則表明霍爾元件損壞。

 

圖7 用數字式萬用表測量霍爾元件

 

 

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