测定无刷直流电动机转子霍尔信号与绕组对应关系的方法测定无刷直流电动机转子霍尔信号与绕组对应关系的方法 l引 言 无刷直流电动机用转子位置信号(霍尔信号)来控制逆变器换相，这就要求霍尔信号与定子三相绕组有正确的对应关系。一般情况下在霍尔信号线上标明H、H、H，与霍尔信号相对应的电机绕组上标上A、B、C以表示对应关系。然而在实际工作中经常遇到霍尔信号和绕组上的标记遗失或不明的情况，需要检测霍尔元件和三相的对应关系。这时， 普遍采用的方法是用原动机带动电动机转动，通过测得的反电势来判断对应关系。这种方法耗时较多，有时实验条件也并不满足；其次，在实践中发现有时候相序不对电机也能转动，只是三相电流很大，导致功率元件容易烧毁。 本文介绍一种快速确定与霍尔信号相对应的绕组的方法，利用无刷电机的运行原理，方法简单可靠，占用时间少， 并且在分析与霍尔信号相对应的绕组时同时能给出电机转动时PWM通电顺序。 2通过霍尔信号检测相应绕组的方法 在实际中，我们碰到了这样的问题：一台多年前制造的BLDCM，已经没有绕组和霍尔信号的标注。为了控制这台电机，我们首先必须确认霍尔信号与绕组的对应关系。本次实验电机有7根出线，分别是3根相线(三相的颜色分别为红、黄、绿)、零线和3根霍尔信号线。控制电路采用三相Y联接全控电路，采用两两通电的控制方法。三根霍尔信号线颜色我们假定为霍尔A、霍尔B、霍尔C。在电机顺时针转动的时候，对应输出的霍尔信号如表1所示。 表l霍尔信号真值表 根据表l的霍尔信号真值表画成导通图，如图1所示。 对上图进行分析，并结合霍尔信号相关理论，可以得到如下结论：与霍尔信号对应的A相在180°时开始导通到360°时关断，C相在120°时开始导通到300°时关断，B相在60°时开始导通到240°时关断。
在实验中，我们缓慢转动电机，同时测出霍尔信号。在霍尔信号由011条变到11l时，即图1中的180°位置，此时永磁体处在与A相对应的位置(虽然A相的颜色还没确定)，可以有两种情况，如图2所示。对于两两导通的方式，一共有六种通电模式，分别为A+B一，A+C一，B+A一，B+C一，C+A一，C+B一。现分析在图2a的情况下，六种通电方式产生的力矩方向分别如图3所示。 分析上图可以知道，在180°位置，通入电流方向B+C一或者B—C+时，磁极将不会受力，而其他的方法通入电流时，磁极受力，电机会产生震动。 按照同样的方法分析图2b，也可以得出：当通人电流方向B+C一或者B—C+时，磁极将不会受力，而其他的方法通人电流时，磁极受力，电机会产生震动。 综上所述，我们可以得出如下结论：在180°位置，随机往三相电机绕组中的两相绕线短时通人电流，电机不发生震动时，未通电的那相就是霍尔信号A对应的绕组。 同理，在120°时测出霍尔信号c对应的绕组，在60°时测出霍尔信号B对应的绕组。 3实验和结论 结合霍尔信号工作原理和BLDCM的运行理论，利用测得的霍尔信号真值表，可以得出霍尔信号和三相绕组的对应关系，方法简单可靠，占用设备少。 在采用上面的分析方法以后，利用给出的霍尔信号真值表可以较快地确认与霍尔信号相对应的绕组。本次实验电 机三相绕组颜色分别为红、黄、绿。 试验结果如表2所示： 表2 实验确定与霍尔信号相对应的绕组颜色分别为黄、绿、红，在后续的实验中，电机顺利起动。本次实验证明了通过检测霍尔信号民快速确定定子三相 绕级对应关系的方法，在已知霍尔信号的情况下，确认三相只需很短的时间。
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