一、前言

對于 BLDC 的兩相導通三相星型連接六狀態控制來說，常常使用 3 個霍爾傳感器，而它們在電機內 的布置方式常見的有兩種方案，其一是相互間隔 60 度電角度排列，其二是相互間隔 120 度電角度排列。 而對于控制人員來說，我們需要知道拿到的電機，霍爾傳感器的安裝方式如何，這樣才能決定相應的 控制策略

關于霍爾的位置擺放，一般是由電機本體設計相關的人員需要考慮的，而有的時候，又需要 電機控制人員對電機本體設計有一定的了解，這樣才能加深理解電機原理，對電機控制起到相輔相成 的作用

二、霍爾安裝角度辨別

當我們拿到一個新的三相直流無刷電機時，可以通過測量三個霍爾信號，然后分析它們之間的關 系即可知道霍爾的安裝角度間隔是 60 度電角度還是 120 度電角度。那么，60 度電角度跟 120 度電角度 在三路霍爾波形上怎么來辨別呢？下面以波形圖來說明一下：

從上圖左邊波形關系可以知道，H1 的上升沿跟 H2 的上升沿之間相差 120 度電角度，而 H2 的上升 沿跟 H3 的上升沿相差 120 度電角度，H3 上升沿跟 H1 的上升沿之間也是相差 120 度電角度，同理可以 看出下降沿也是相差 120 度電角度，所以可以根據上圖左邊的波形推導出三個霍爾是以 120 度電角度 安裝的

從上圖右邊波形關系可以知道，H3 上升沿跟 H1 上升沿相差 60 度電角度，H1 上升沿跟 H2 上升沿 相差 60 度電角度。H1 的下降沿跟 H2 的下降沿之差也是 60 度電角度，H3 跟 H2 下降沿只差也是 60 度 電角度，所以可以根據上圖右邊的波形推導出三個霍爾是以 60 度電角度安裝的

所以，如果拿到一個電機，沒有說明霍爾的安裝形式，則完全可以根據自己實測波形得出安裝角 度方式

三、霍爾安裝角度分析

對于三相直流無刷電機來說，霍爾的安裝角度一般都是 120 度電角度安裝及 60 度電角度安裝，而 且以 120 度電角度安裝居多，但是有的時候，從一些資料上看到的霍爾安裝角度并不是我們說的兩種 形式，這又是為什么呢？

對上圖來說，我們很容易知道，三個霍爾 H1、H2、H3 在結構上是 120 度機械角度安裝的，跟我 們認識的完全不一樣了，而且即使根據機械角度與電角度的關系，轉換為電角度也是 240 度電角度安 裝的，那么，是不是確實存在 240 度電角度安裝的方式呢？

我們來分析一下這幅圖，就可以找出最終的答案，從上圖中，我們知道定子繞組有 6 個，則兩個 相鄰繞組之間的夾角是 60 度機械角度，而轉子有 2 對磁極，共 4 個磁極，則每個磁極所占的夾角就是 360/4=90 度機械角度

圖中，轉子將會以順時針方向轉動，在圖中的位置時，H1 感應到 N 極到 S 極的磁極變化，為了分 析方便，我們假設霍爾狀態切換在磁極切換處發生，再假定，霍爾傳感器感應到 N 極輸出高電平(1)， 感應到 S 極輸出低電平(0)，則圖中位置時，H1 輸出將發生一個由高電平到低電平的變化(下降沿)

而我們說的霍爾的安裝角度間隔，都是指每個霍爾相同沿跳變之間的間隔，所以我們要知道 H2 或 H3 發生下降沿時，轉子要轉過的電角度是多少？由上圖我們可以知道，下一個最近感應到磁極 N 到磁 極 S 變化的霍爾將會是 H2，所以我們需要從圖中求解出 H2 位置到磁極邊界點的角度

也就是我們要求解上圖中的角 1 是多少，經過分析，很容知道這個角 1 是 60 度機械角度，也就是知道，當轉子再順時針旋轉 60 度機械角度時，H2 將感應到磁極 N 到磁極 S 的變化，H2 輸出將發生一 個下降沿跳變。而根據機械角度與電角度之間的關系，很容易知道 60 度對應的機械角度是 120 度電角 度

同理我們可以推出 H3 在上圖的位置，再轉過 120 度機械角度，H3 將感應到磁極 N 到磁極 S 的變 化，H3 輸出將發生一個下降沿跳變。而在 H2 感應到磁極 N 到磁極 S 的變化之后，H3 只需要轉子再轉 動 60 度機械角度(120 度電角度)，則將感應到磁極 N 到磁極 S 的變化，所以我們可以推出，三個霍爾 輸出下降沿的角度間隔是 120 度電角度

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