为你揭秘无刷轮毂电机中霍尔元件的作用及分类

       1、控制电机转动

　　

　　无刷轮毂电机中，一个转动的磁钢作为控制磁通量的开关，当磁钢离霍尔集成电路较近时，霍尔电压大（开），磁场偏离集成片，霍尔电压消失（关）。这样，霍尔集成电路的输出电压的变化，就能表示出轴处在某一位置，利用这一工作原理，可控制电机转动。

　　

　　2、控制电机速度

　　

　　霍尔元件在无刷轮毂电机中有速度控制开关中的作用，旋转手柄的旋转角度由霍尔元件转换为可变数字电压到可变数字电压，以便控制器起到提供调节无刷轮毂电机的目的，控制电机的速度。电动汽车装有速度表。霍尔元件通过计算电动汽车车轮旋转的循环次数来测量速度，然后通过计算仪表直接显示里程或速度。

　　

　　3、改变电流方向

　　

　　霍尔元件在无刷轮毂电机中还有一个作用是改变电流方向。目前现在无刷轮毂电机是组成电机结构的主流，因而有刷电机逐渐或被淘汰。霍尔元件在无刷轮毂电机里是用来代替电机的电刷，所以使用霍尔元件的电机必须是无刷电机。

　　

　　4、输出较强信号

　　

　　无刷轮毂电机的霍尔是一个半导体传感器，在洛仑兹力的作用下，电子流在通过霍尔半导体时向一侧偏移，使该片侧向上产生电位差，这就是所谓的霍尔电压。霍尔电压随磁场强度的变化而变化，磁场越强，电压越高，反之，霍尔电压值很小，通常只有几个毫伏，但经集成电路中的放大器放大，就能使该电压放大到足以输出较强的信号。

　　

　　二、霍尔元件的分类

　　

　　按照霍尔元件的功能可将它们分为：霍尔线性器件和霍尔开关器件。

　　

　　1、霍尔开关器件

　　

　　霍尔开关器件输出数字量。按照霍尔开关的感应方式可将它们分为：单极性霍尔开关、双极性霍尔开关、全极性霍尔开关。

　　

　　（1）单极性霍尔开关的感应方式：磁场的一个磁极靠近它，输出低电位电压或关的信号，磁场磁极离开它输出高电位电压或开的信号，但要注意的是，单极性霍尔开关它会指定某磁极感应才有效，一般是正面感应磁场S极，反面感应N极。

　　

　　（2）双极性霍尔开关的感应方式：因为磁场有两个磁极正磁和负磁，所以两个磁极分别控制双极性霍尔开关的开和关，它一般具有锁定的作用，也就是说当磁极离开后，霍尔输出信号不发生改变，直到另一个磁极感应。另外，双极性霍尔开关的初始状态是随机输出，有可能是高电平，也有可能是低电平。

　　

　　（3）全极性霍尔开关的感应方式：全极性霍尔开关的感应方式与单极性相似，区别在于，单极性霍尔开关会指定磁极，而全极性霍尔开关不会指定磁极，任何磁极靠近输出低电平信号，离开输出高电平信号。

　　

　　2、霍尔线性器件

　　

　　线性霍尔元件是一种模拟信号输出的磁传感器，输出电压随输入的磁力密度线性变化。线性霍尔效应传感器的电压输出会精确跟踪磁通密度的变化。在无磁场时，从理论上讲，输出应等于在工作电压及工作温度范围内的电源电压的一半。增加南极磁场将增加来自其静态电压的电压。相反，增加北极磁场将增加来自其静态电压的电压。这些部件可测量电流的角、接近性、运动及磁通量。它们能够以磁力驱动的方式反映机械事件。

　　

　　上述内容就是关于无刷轮毂电机中霍尔元件的作用，此外还补充说了霍尔元件按功能分类可分为霍尔线性器件和霍尔开关器件。总而言之，霍尔元件在轮毂电机中担当者重要角色，是不可缺少的一个部件。