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[位置传感器] 位置传感器与直流无刷电机的关系

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发表于 2020-2-26 15:50:28 | 显示全部楼层 |阅读模式
位置传感器是组成无刷直流电动机系统的三大部分之一,也是区别于有刷直流电动机的主要标志。其作用是检测主转子在运动过程中的位置,将转子磁钢磁极的位置信号转换成电信号,为逻辑开关电路提供正确的换相信息,以控制它们的导通与截止,使电动机电枢绕组中的电流随着转子位置的变化按次序换向,形成气隙中步进式的旋转磁场,驱动永磁转子连续不断地旋转。
位置传感器来测量转子的位置,电机控制器通过接受位置传感器信号来让逆变器换相与转子同步来驱动电机持续运转。尽管直流无刷电机也可以通过定子绕组产生的反感生电动势来检测转子的位置,而省去位置传感器,但是电机启动时,转速太小,反感生电动势信号太小而无法检测。
位置传感器可以用作直流无刷电机位置传感器的霍尔传感器芯片分为开关型和锁定型两种。对于电动自行车电机,这两种霍尔传感器芯片都可以用来精确测量转子磁钢的位置。用这两种霍尔传感器芯片制作的直流无刷电机的性能,包括电机的输出功率、效率和转矩等没有任何差别,并可以兼容相同的电机控制器。
=位置传感器的应用,降低电机运行的噪音、提高电机的寿命与性能,同时达到降低耗能的效果。位置传感器的应用无疑给电机市场的发展提供了强大的推动力。
曲轴位置传感器又称为发动机转速与曲轴转角传感器,其功用是采集曲轴转动角度和发动机转速信号,并输入电子控制单元(ECu),以便确定点火时刻和喷油时刻。
轮轴位置传感器为了区别于曲轴位置传感器(CPS),凸轮轴位置传感器一般都用CIS表示。凸轮轴位置传感器的功用是采集配气凸轮轴的位置信号,并输入ECU,以便ECU识别气缸1压缩上止点,从而进行顺序喷油控制、点火时刻控制和爆燃控制。此外,凸轮轴位置信号还用于发动机起动时识别出*次点火时刻。因为凸轮轴位置传感器能够识别哪一个气缸活塞即将到达上止点,所以称为气缸识别位置传感器。
位置传感器结构特点:生产的光电式曲轴与凸轮轴位置传感器是由分电器改进而成的,主要由信号盘(即信号转子)、信号发生器、配电器、传感器壳体和线束插头等组成。
信号盘是美国MACRO位置传感器的信号转子,压装在传感器轴上。在靠近信号盘的边缘位置制作有均匀间隔弧度的内、外两圈透光孔。其中,外圈制作有360个透光孔(缝隙),间隔弧度为1。(透光孔占0.5。,遮光孔占0.5。),用于产生曲轴转角与转速信号;内圈制作有6个透光孔(长方形孑L),间隔弧度为60,用于产生各个气缸的上止点信号,其中有一个长方形的宽边稍长,用于产生气缸1的上止点信号。
信号发生器固定在位置传感器壳体上,它由Ne信号(转速与转角信号)发生器、G信号(上止点信号)发生器以及信号处理电路组成。Ne信号与G信号发生器均由一个发光二极管(LED)和一个光敏晶体管(或光敏二极管)组成,两个LED分别正对着两个光敏晶体管。

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