無刷電調(diào)就是霍爾傳感器嗎

　　無刷電調(diào)是電機(jī)的控制器，并不是霍爾傳感器，無刷電調(diào)一般是指模型電機(jī)的控制器。

　　電機(jī)的分類

　　電機(jī)的分類方式有很多種，總體的分類可以分為有刷電機(jī)和無刷電機(jī)。兩種電機(jī)在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別主要是換向器和電刷。另外一點(diǎn)就是驅(qū)動(dòng)和控制方式，如果不需要調(diào)速等控制功能，有刷電機(jī)通電就可以工作，而無刷電機(jī)需要控制器驅(qū)動(dòng)才能工作。

　　有刷電機(jī)的工作原理

　　功率較小的有刷電機(jī)一般采用永磁方式，定子使用永磁體（一般為銣磁鐵），轉(zhuǎn)子使用外接電源產(chǎn)生磁場，通過電刷和換向器的接觸將電源通入轉(zhuǎn)子。電機(jī)在繞線時(shí)每組線圈是互成一定角度的，并且也是按照一定規(guī)律連接在換向器的，所以有刷電機(jī)在通電之后就會(huì)在換向器的作用下，根據(jù)當(dāng)前轉(zhuǎn)子所在的位置，自動(dòng)選擇需要通電的繞組，這樣隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，就會(huì)自動(dòng)換向，所以有刷電機(jī)的旋轉(zhuǎn)是不需要電路控制的。

　　對于功率較大的有刷電機(jī)，因?yàn)橛来朋w所能提供的磁場能力有限，會(huì)將原本定子的永磁體換成電磁激勵(lì)，所以這種電機(jī)也叫做勵(lì)磁電機(jī)，根據(jù)勵(lì)磁方式的不同又會(huì)分為串勵(lì)、并勵(lì)和他勵(lì)。串勵(lì)電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子兩個(gè)線圈串聯(lián)，并勵(lì)電機(jī)兩個(gè)線圈并聯(lián)，而他勵(lì)電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子兩個(gè)線圈分別供電。除了定子提供磁場的方式不同外，勵(lì)磁電機(jī)和永磁有刷電機(jī)的工作原理是完全一樣的。

　　有刷電機(jī)如何改變轉(zhuǎn)向和調(diào)速

　　對于永磁有刷電機(jī)，改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向只需調(diào)換輸入電源的正負(fù)極即可；對于勵(lì)磁電機(jī)，需要調(diào)換其中一個(gè)磁場電源的正負(fù)極。改變電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，需要注意以下幾個(gè)問題：一是部分機(jī)械結(jié)構(gòu)對轉(zhuǎn)向的要求，反轉(zhuǎn)有可能會(huì)造成故障或損壞；二是部分電機(jī)加入了一些抗干擾的保護(hù)電路，改變電源極性時(shí)，需要注意這類電路對電源極性有無要求。

　　有刷電機(jī)的調(diào)速實(shí)現(xiàn)起來比較容易，可以通過改變電機(jī)輸入電壓的方式進(jìn)行調(diào)速。對于模擬電路，調(diào)節(jié)電壓可以使用串聯(lián)調(diào)壓電路；對于數(shù)字電路，可以使用調(diào)整脈寬的方式，也就是占空比來調(diào)整最終電壓的有效值。

　　有刷電機(jī)的缺點(diǎn)

　　有刷電機(jī)由于電刷和換向器的存在，在工作時(shí)電刷會(huì)慢慢磨損，所以電刷屬于易損部件，磨損到一定程度就需要更換；電刷磨下的粉末會(huì)在換向器上沉積，長時(shí)間的積累就會(huì)造成換向器的絕緣出現(xiàn)問題，造成接觸不良。第二個(gè)缺點(diǎn)，由于換向器與電刷之間屬于接觸但是非固定，所以這種結(jié)構(gòu)所能承受的電流是有限的，有刷電機(jī)的功率無法做得太高，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)由于電刷與換向器的摩擦?xí)a(chǎn)生比較大的噪音，并且會(huì)在電刷與換向器之間產(chǎn)生電火花。這種電火花一方面會(huì)產(chǎn)生高頻干擾，影響周圍的其他控制電路；另一方面對于存在易燃品的場合，電火花的產(chǎn)生也會(huì)帶來一定的危險(xiǎn)。

　　無刷電機(jī)的工作原理無刷電機(jī)與有刷電機(jī)最大的區(qū)別就是去掉了電刷和換向器，而是將線直接引出，這樣就避免了像有刷電機(jī)那樣因?yàn)殡娝⒌哪Σ了鶐淼娜秉c(diǎn)。因?yàn)榫€圈的供電直接引出，就只能作為定子使用，并且還會(huì)存在一個(gè)問題，它不能像有刷電機(jī)那樣根據(jù)轉(zhuǎn)子的位置自動(dòng)控制需要通電的線圈，而是需要電路的控制，選擇當(dāng)前需要通電的線圈。想要知道當(dāng)前需要給哪一組線圈通電，還需要知道當(dāng)前轉(zhuǎn)子在什么位置。所以，有刷電機(jī)是不能夠像無刷電機(jī)那樣直接通電就能工作的，而是需要電路的控制與驅(qū)動(dòng)。

　　無刷電機(jī)的控制電路主要包含了兩個(gè)主要部分，一部分是線圈的驅(qū)動(dòng)，通常使用晶體管作為電子開關(guān)，通過控制不同開關(guān)管的開關(guān)組合，實(shí)現(xiàn)對應(yīng)線圈的供電；另一部是轉(zhuǎn)子位置的檢測，無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子為永磁體，檢測它的位置就可以通過檢測磁場的極性或者磁場通過的順序。有一種元件能夠?qū)⒋艌鲛D(zhuǎn)換為電平信號，這就是霍爾元件。無刷電機(jī)的內(nèi)部通常在固定位置以互成一定角度安裝有霍爾傳感器（通常為三個(gè)），通過檢測輸出電平的順序就可以知道當(dāng)前轉(zhuǎn)子的位置。所以這種電機(jī)通常有8根線引出，3根比較粗的線為電機(jī)的繞組，通常稱作“相線”，另外五根線有兩根為霍爾傳感器的供電，三根為三個(gè)霍爾的信號輸出線。

　　雖然霍爾元件可以作為無刷電機(jī)轉(zhuǎn)子位置的檢測元件，這種電機(jī)在生活中最為常見的應(yīng)用就是電動(dòng)車。但是，并不是只有這一種方法能夠檢測轉(zhuǎn)子的位置。

　　無霍爾有刷電機(jī)的工作原理有刷電機(jī)最長使用的位置傳感器為霍爾元件，所以這種電機(jī)叫做有霍爾無刷電機(jī)。也有一種不使用霍爾元件，而只有繞組輸出的電機(jī)，這種電機(jī)叫做無霍爾無刷電機(jī)。無霍爾的電機(jī)在生活中比較常見的應(yīng)用，一個(gè)是機(jī)械硬盤中的電機(jī)，另外一個(gè)就是航模中使用的電機(jī)。那么，這種電機(jī)是如何檢測轉(zhuǎn)子位置的呢？

　　無霍爾的無刷電機(jī)因?yàn)橹挥腥嗑€引出，所以它的位置檢測只能通過這三根線。線圈在通電時(shí)會(huì)產(chǎn)生磁性，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)；同樣在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，也會(huì)在定子繞組中產(chǎn)生電壓，這種電機(jī)就是通過這個(gè)電壓來檢測轉(zhuǎn)子位置的?？刂齐娐吠ㄟ^相線輸出的反電動(dòng)勢來判斷轉(zhuǎn)子位置，控制對應(yīng)線圈的供電。

　　無刷電調(diào)的作用

　　無刷電調(diào)實(shí)際上就是無刷電機(jī)的控制器，或者控制電路板。這種控制器一般是航模電機(jī)專用的無霍爾無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)板。它的作用就是用來驅(qū)動(dòng)航模電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的，并且實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)、調(diào)速、剎車等附加功能。電調(diào)的控制信號輸入，一般是配合遙控接收控制的，常用的一般是通過頻率控制調(diào)速的。

　　所以，無刷電調(diào)并不是霍爾傳感器，而是電機(jī)的控制器。它并不是某個(gè)元件，而是由控制電路、驅(qū)動(dòng)電路等組合而成的。并且，航模的無刷電機(jī)，基本上也是沒有霍爾元件的。