電動(dòng)車主要零部件霍爾元件的作用和結(jié)構(gòu)

 

1 霍爾元件的作用和結(jié)構(gòu)

 

電動(dòng)機(jī)霍爾元件用于無刷電動(dòng)機(jī)中，其作用是告知控制器何時(shí)改變電動(dòng)機(jī)電流方向。不同電動(dòng)機(jī)安裝霍爾元件的正反位置有多種。一般情況下，60°相位角的3個(gè)霍爾元件應(yīng)平行放置；120°相位角的3個(gè)霍爾元件也應(yīng)平行放置，但中間一個(gè)霍爾元件呈翻轉(zhuǎn)狀態(tài)。霍爾元件在電動(dòng)機(jī)上的放置位置如圖1所示，其外形如圖2所示。

 

圖1 霍爾元件在電動(dòng)機(jī)上的位置

 

圖2 霍爾元件的外形

 

2 霍爾元件引腳功能的判斷

 

（1）直觀判斷法

 

將霍爾元件正放（即霍爾元件表面帶字母的面朝上），中間腳為霍爾接地端，左腳為霍爾電源正端，右腳為霍爾信號(hào)輸出端（即接霍爾相線），其引腳功能如圖3所示。

 

圖3 霍爾元件的引腳功能 

 

（2）霍爾導(dǎo)線的顏色

 

無刷電動(dòng)機(jī)上與控制器相連的霍爾線有5根，一般黑色線接霍爾接地端，紅色線接霍爾電源正端，其余的黃、藍(lán)、綠線接霍爾信號(hào)輸出端（即接霍爾相線），如圖4所示。

 

圖4 根據(jù)霍爾導(dǎo)線分辨霍爾元件引腳功能

 

3 霍爾元件的測(cè)量

 

霍爾元件的故障主要有霍爾元件脫落、霍爾集成電路失效、霍爾引線斷開等。當(dāng)懷疑霍爾元件損壞時(shí)，應(yīng)按以下方法進(jìn)行測(cè)量。

 

方法一：通過測(cè)量霍爾相線電壓來判斷霍爾元件的好壞

 

①把電動(dòng)機(jī)與控制器連接好，并接通電源，按圖5所示方法測(cè)量霍爾電源電壓。選用數(shù)字式萬用表的20V直流電壓擋，讓黑表筆接霍爾元件的黑色導(dǎo)線，紅表筆接霍爾元件的紅色電源線，即測(cè)霍爾元件的電源電壓，一般為5V，但也有4.5V或6.25V的，實(shí)際測(cè)量時(shí)有可能偏小。

 

 

圖5 霍爾電源線的測(cè)量

 

②在霍爾元件引線及連接無異常的情況下，可進(jìn)行以下測(cè)量：若霍爾電源電壓為5V，用萬用表黑表筆接黑色線，紅表筆接藍(lán)色線（或黃色線、綠色線），用手慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)后輪，萬用表顯示0V或5V為正常，有時(shí)略低于5V也為正常，測(cè)量方法如圖6所示。若長期處于高電位5V，或長期處于低電位0V，則表明藍(lán)色線對(duì)應(yīng)的霍爾元件損壞。其他霍爾元件的測(cè)量可以依此類推。

 

方法二：不分解電動(dòng)機(jī)，通過測(cè)量霍爾引線間的電阻來判斷霍爾元件的好壞。

 

① 將電動(dòng)機(jī)與控制器相連的插接器去掉，同時(shí)把數(shù)字式萬用表的擋位旋鈕旋至“二極管”擋。

 

② 使萬用表的紅表筆接霍爾接地線，黑表筆分別接霍爾相線（即藍(lán)、綠、黃色線），3個(gè)電阻值應(yīng)基本一致。然后將黑、紅表筆對(duì)調(diào)，分別測(cè)量三線阻值，也應(yīng)一致。若所測(cè)某相阻值與其他兩相阻值相差懸殊，則表明該線相對(duì)應(yīng)的霍爾元件異常。

 

圖6 霍爾相線電壓的測(cè)量

 

方法三：分解電動(dòng)機(jī)，對(duì)霍爾元件進(jìn)行直接測(cè)量。

 

選用數(shù)字式萬用表的電阻擋，讓紅表筆接中間的接地端，黑表筆接左邊的電源正端時(shí)，其電阻為無窮大（即顯示“1.”），呈斷路狀態(tài)，如圖7所示。若黑表筆接右邊的輸出端，紅表筆不動(dòng)時(shí)，其電阻一般為400～900 （對(duì)于不同霍爾元件，該電阻有所不同），否則表明霍爾元件損壞。

 

圖7 用數(shù)字式萬用表測(cè)量霍爾元件

 

 

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