電動(dòng)機(jī)性能提升終究要依賴新型傳感器

現(xiàn)如今的電動(dòng)機(jī)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(biāo)準(zhǔn)化“ABI”輸出而倍受電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(duì)尺寸和/或可靠性有更高要求的應(yīng)用。

在過去，有一個(gè)對(duì)磁性位置傳感器不利的趨勢(shì)：新型無(wú)刷直流（BLDC）電動(dòng)機(jī)在總體上有高效率目標(biāo)，以減少功耗。與此同時(shí)，設(shè)計(jì)者被賦予了增加新電機(jī)力矩的任務(wù)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的低轉(zhuǎn)速運(yùn)行，以支持直接驅(qū)動(dòng)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(dá)到最大化，無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速下就必須有一個(gè)極其精確的發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)現(xiàn)了傳感器設(shè)計(jì)的一大突破，它們能夠幾乎完全精確地測(cè)量高轉(zhuǎn)速下的旋轉(zhuǎn)角度。

如何實(shí)現(xiàn)角度測(cè)量

一個(gè)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)包含了一個(gè)永磁電動(dòng)機(jī)（轉(zhuǎn)子）和三個(gè)或三個(gè)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(gè)任意方向和大小的磁場(chǎng)。力矩來(lái)源于轉(zhuǎn)軸上運(yùn)行的轉(zhuǎn)子和固定線圈之間的引力和斥力。

當(dāng)固定線圈磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)相互垂直時(shí)，力矩達(dá)到最大值。所測(cè)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(gè)垂直磁場(chǎng)。