在永磁同步電機(jī)中,傳感器用于獲得永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置和速度信號(hào),目前常用的位置傳感器主要有:霍爾傳感器、正交編碼盤、旋轉(zhuǎn)變壓器。
霍爾傳感器檢測方法在帶位置傳感器控制方案中應(yīng)用最多,成本相對較低,通過感知電機(jī)轉(zhuǎn)子極性提供一個(gè)邏輯輸出,輸出電平取決于當(dāng)前與之相對的轉(zhuǎn)子磁場極性,在三相永磁同步電機(jī)中,一般安裝3個(gè)60°或者120°放置的霍爾傳感器(超高速電機(jī))。
安裝前需先進(jìn)行相序檢測,掃描隧道顯微鏡安裝后如果初始位置設(shè)定于感應(yīng)電動(dòng)勢最大值處,則需檢測規(guī)定正方向上的反感應(yīng)電動(dòng)勢最大值處與第一個(gè)上升沿的相位偏移,開機(jī)后通過檢測3個(gè)霍爾元件狀態(tài)確定轉(zhuǎn)子相對初始位置,再加上相位偏移得到絕對初始位置。
電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向由3個(gè)霍爾元件檢測的當(dāng)前和上一次脈沖狀態(tài)確定,電機(jī)轉(zhuǎn)速由3個(gè)霍爾元件異或輸出信號(hào)的周期換算獲得,轉(zhuǎn)子實(shí)時(shí)絕對位置通過對轉(zhuǎn)子速度積分并加上轉(zhuǎn)子絕對初始位置獲得。
在檢測異或脈沖周期或者計(jì)數(shù)脈沖個(gè)數(shù)時(shí),由于電機(jī)不同時(shí)刻轉(zhuǎn)速可能不同,因此超高速電機(jī)需要實(shí)時(shí)調(diào)整測量定時(shí)器的預(yù)分頻率,當(dāng)捕獲周期計(jì)數(shù)值太小時(shí)需要加大分頻值(即減少定時(shí)器計(jì)數(shù)頻率),當(dāng)定時(shí)器發(fā)生溢出時(shí)需要減少分頻值,以減少定時(shí)器的計(jì)數(shù)周期。由于霍爾元件不僅可以檢測電機(jī)轉(zhuǎn)速,還可以獲得電機(jī)轉(zhuǎn)子的絕對初始位置,有利于減少永磁同步電機(jī)的啟動(dòng)問題,另外由于進(jìn)行轉(zhuǎn)子的位置同步,因此不存在累積誤差,但是檢測精度不高。