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电动车主要零部件霍尔元件的作用和结构


品慧电子讯电动机霍尔元件用于无刷电动机中,其作用是告知控制器何时改变电动机电流方向。不同电动机安装霍尔元件的正反位置有多种。一般情况下,60°相位角的3个霍尔元件应平行放置;120°相位角的3个霍尔元件也应平行放置,但中间一个霍尔元件呈翻转状态。

电动车主要零部件霍尔元件的作用和结构

1 霍尔元件的作用和结构

电动机霍尔元件用于无刷电动机中,其作用是告知控制器何时改变电动机电流方向。不同电动机安装霍尔元件的正反位置有多种。一般情况下,60°相位角的3个霍尔元件应平行放置;120°相位角的3个霍尔元件也应平行放置,但中间一个霍尔元件呈翻转状态。霍尔元件在电动机上的放置位置如图1所示,其外形如图2所示。

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图1 霍尔元件在电动机上的位置

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图2 霍尔元件的外形

2 霍尔元件引脚功能的判断

(1)直观判断法

将霍尔元件正放(即霍尔元件表面带字母的面朝上),中间脚为霍尔接地端,左脚为霍尔电源正端,右脚为霍尔信号输出端(即接霍尔相线),其引脚功能如图3所示。

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图3 霍尔元件的引脚功能

(2)霍尔导线的颜色

无刷电动机上与控制器相连的霍尔线有5根,一般黑色线接霍尔接地端,红色线接霍尔电源正端,其余的黄、蓝、绿线接霍尔信号输出端(即接霍尔相线),如图4所示。

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图4 根据霍尔导线分辨霍尔元件引脚功能

3 霍尔元件的测量

霍尔元件的故障主要有霍尔元件脱落、霍尔集成电路失效、霍尔引线断开等。当怀疑霍尔元件损坏时,应按以下方法进行测量。

方法一:通过测量霍尔相线电压来判断霍尔元件的好坏

①把电动机与控制器连接好,并接通电源,按图5所示方法测量霍尔电源电压。选用数字式万用表的20V直流电压挡,让黑表笔接霍尔元件的黑色导线,红表笔接霍尔元件的红色电源线,即测霍尔元件的电源电压,一般为5V,但也有4.5V或6.25V的,实际测量时有可能偏小。

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图5 霍尔电源线的测量

②在霍尔元件引线及连接无异常的情况下,可进行以下测量:若霍尔电源电压为5V,用万用表黑表笔接黑色线,红表笔接蓝色线(或黄色线、绿色线),用手慢慢转动后轮,万用表显示0V或5V为正常,有时略低于5V也为正常,测量方法如图6所示。若长期处于高电位5V,或长期处于低电位0V,则表明蓝色线对应的霍尔元件损坏。其他霍尔元件的测量可以依此类推。

方法二:不分解电动机,通过测量霍尔引线间的电阻来判断霍尔元件的好坏。

① 将电动机与控制器相连的插接器去掉,同时把数字式万用表的挡位旋钮旋至“二极管”挡。

② 使万用表的红表笔接霍尔接地线,黑表笔分别接霍尔相线(即蓝、绿、黄色线),3个电阻值应基本一致。然后将黑、红表笔对调,分别测量三线阻值,也应一致。若所测某相阻值与其他两相阻值相差悬殊,则表明该线相对应的霍尔元件异常。

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图6 霍尔相线电压的测量

方法三:分解电动机,对霍尔元件进行直接测量。

选用数字式万用表的电阻挡,让红表笔接中间的接地端,黑表笔接左边的电源正端时,其电阻为无穷大(即显示“1.”),呈断路状态,如图7所示。若黑表笔接右边的输出端,红表笔不动时,其电阻一般为400~900 (对于不同霍尔元件,该电阻有所不同),否则表明霍尔元件损坏。

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图7 用数字式万用表测量霍尔元件

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