4. Датчик положения ротора

В состав датчика положения ДП входят три чувствительных элемента - датчики Холла D_c, D_A, D_B, ограничительные резисторы R1, R2 и стабилизированный источник питания датчиков Холла ИПДХ, рис.5.1,а. ДП определяет момент и последовательность коммутации тока в фазных обмотках ВД. Является дискретным логическим элементом и располагается непосредственно под обмотками двигателя.

Рис.5.1. Датчик положения ротора БДПТ - а, сигнал на выходе ДП в зависимости от положения полюсов - б

На выводы 1, 2 датчиков Холла ДХ подается постоянное напряжение U_ДХ от ИПДХ. Резисторы Rl, R2 ограничивают ток I_УП, протекающий через ДХ. Значение управляющего тока 1_УП для различных вариантов ДХ составляет (3-100) мА.

С выводов 3,4 снимаются импульсы разной полярности u_з, u₄ в зависимости от положения полюсов магнита ротора (N или S) , рис.5.1,б.

Каждый элемент Холла размещается в герметичном корпусе с четырьмя выводами, рис.5.2,а. Из выходной характеристики элемента Холла, рис.5.2,б видно, что ДХ обладает остаточным напряжением u_ост при отсутствии магнитного поля, В = 0. Чтобы избавиться от остаточного напряжения применяют схемотехническое решение, рис.5.2,в.

Рис.5.2. Датчик Холла - а, выходная характеристика- б, схема компенсации остаточного напряжения - в

Одним из положительных свойств датчиков Холла является то обстоятельство, что они вырабатывают сигнал только по положению. На сигнал датчика не влияет скорость вращения ротора.

С помощью переменного резистора R, рис.5.2, в, осуществляют настройку ДП, добиваясь такого состояния, при котором u_ост = 0.

Магнитная чувствительность S датчиков Холла для разных типов колеблется в широких пределах, S = ∆u_вых/ ∆В =(0,05 - 10)В/Тл.

Расчет параметрического стабилизатора на кремниевом стабилитроне.

Стабилизатор входит в состав ИПДХ и необходим для работы датчиков Холла.

Стабилизатор состоит из нелинейного сопротивления – кремниевого стабилитрона VD и балластного сопротивления R_б, рис.5.3.

Рис.5.3. Параметрический стабилизатор

на стабилитроне для работы датчиков Холла

На выходе схемы включены три элемента Холла D_A, D_B, D_C с суммарным током нагрузки I_УП∑= 3∙I_УП = 3 ∙5 мА = 15 мА. Входное сопротивление элемента Холла R _вх = 240 Ом. Для работы ДХ требуется напряжение питания U_ДХ = U_ст = 8 В. Необходимо рассчитать стабилизатор с коэффициентом стабилизации k_ст≥ 10 при колебании входного напряжения в пределах ± 10%. Определить значения балластного сопротивления R_б.