電動機性能提升終究要依賴新型傳感器

現(xiàn)如今的電動機位置傳感方式多種多樣，光學(xué)編碼器因其高精確度和易受微控制器控制的標準化“ABI”輸出而倍受電機控制系統(tǒng)設(shè)計者的青睞。

但由于多種原因，非接觸式磁性位置傳感器現(xiàn)在成為了更好的選擇。由于磁性位置傳感器的尺寸更小，能夠抵御灰塵、油脂、水汽等污染物，因而能夠作用于對尺寸和/或可靠性有更高要求的應(yīng)用。

在過去，有一個對磁性位置傳感器不利的趨勢：新型無刷直流（BLDC）電動機在總體上有高效率目標，以減少功耗。與此同時，設(shè)計者被賦予了增加新電機力矩的任務(wù)，實現(xiàn)電機的低轉(zhuǎn)速運行，以支持直接驅(qū)動系統(tǒng)。最終，變速器將不再是必需品，這就大大降低了物料成本。

要使得力矩和效率達到最大化，無刷直流電動機在高轉(zhuǎn)速下就必須有一個極其精確的發(fā)動機旋轉(zhuǎn)角度數(shù)據(jù)——利用傳統(tǒng)的磁性傳感器是很難得到的?，F(xiàn)在，新一代產(chǎn)品已經(jīng)實現(xiàn)了傳感器設(shè)計的一大突破，它們能夠幾乎完全精確地測量高轉(zhuǎn)速下的旋轉(zhuǎn)角度。

如何實現(xiàn)角度測量

一個無刷直流電動機包含了一個永磁電動機（轉(zhuǎn)子）和三個或三個以上等距的固定線圈（定子）。通過控制固定線圈中的電流能夠形成一個任意方向和大小的磁場。力矩來源于轉(zhuǎn)軸上運行的轉(zhuǎn)子和固定線圈之間的引力和斥力。

當固定線圈磁場與轉(zhuǎn)子磁場相互垂直時，力矩達到最大值。所測量的轉(zhuǎn)子角度反饋到通過固定線圈控制電流的系統(tǒng)

（見圖 1），產(chǎn)生一個垂直磁場。