{"id":7115,"date":"2024-02-17T13:02:56","date_gmt":"2024-02-17T13:02:56","guid":{"rendered":"https:\/\/doncenmotor.com\/?p=7115"},"modified":"2025-03-13T07:30:01","modified_gmt":"2025-03-13T07:30:01","slug":"bldc-motor-hall-sensor","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/doncenmotor.com\/de\/bldc-motor-hall-sensor\/","title":{"rendered":"BLDC-Motor \u2013 Hallsensor"},"content":{"rendered":"

Was ist ein Hallsensor<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Hallsensor<\/strong> arbeitet nach dem Hall-Effekt-Prinzip und ist in der Lage, die Gegenwart,<\/strong> Richtung<\/strong> Und Intensit\u00e4t<\/strong> eines Magnetfeldes. Der Hall-Sensor ist ein wichtiger Bestandteil der B\u00fcrstenloser Gleichstrommotor<\/a>. Es spielt eine wichtige Rolle beim Antrieb von b\u00fcrstenlosen Motoren. Dieser Artikel stellt das Funktionsprinzip und die Rolle von Hall-Sensoren im Detail vor und analysiert, ob b\u00fcrstenlose Motoren mit Hall-Sensoren ausgestattet werden sollten.<\/p>\n\n\n\n

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\"Hall
Hall-Sensor<\/em><\/figcaption><\/figure>\n<\/div><\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

Funktionsprinzip des Hall-Sensors<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Das Funktionsprinzip des Hall-Sensors basiert auf der Hall-Effekt<\/a>Wenn der durch das Hall-Element flie\u00dfende Strom durch ein Magnetfeld in vertikaler Richtung beeinflusst wird, wirkt die Lorentzkraft auf ihn ein. Dadurch verschieben sich die Ladungen seitlich, was zu einem Ungleichgewicht in der Ladungsverteilung f\u00fchrt. Dieses Ungleichgewicht erzeugt eine Potentialdifferenz auf beiden Seiten des Hall-Elements, genannt \u201eHall-Spannung<\/strong>\u201c.<\/p>\n\n\n

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\"Hall
Abbildung 1: Hallsensor im BLDC-Motor<\/a><\/em><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Abbildung 1 zeigt die interne Struktur eines Basissystems 3-polig<\/strong> b\u00fcrstenloser Gleichstrommotor. Dreiphasige BLDC-Motoren sind typischerweise mit drei Hall-Sensoren ausgestattet, die in physikalischen Winkelabst\u00e4nden von 120 Grad angeordnet sind, um die Position des Rotors kontinuierlich zu \u00fcberwachen.<\/p>\n\n\n\n

W\u00e4hrend der Drehung des Motors erzeugt jeder Hall-Sensor 2 hohe und 2 niedrige Pegel\u00e4nderungen, was bedeutet, dass bei einer vollst\u00e4ndigen 360-Grad-Drehung H1, H2, H3 <\/strong>erzeugt sechs Signale. Die Kombination dieser Signale ergibt die BLDC-Controller<\/strong> mit pr\u00e4ziser Information \u00fcber die Rotorposition.<\/p>\n\n\n\n

Funktion des Hallsignals<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
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  • Rotorposition: <\/strong>Das vom Hall-Sensor erzeugte Signal gibt direkt die Position der Magnetpole des Rotors an. Der Controller verwendet diese Signale, um zu bestimmen, wann und wie die Stromrichtung in den Statorwicklungen ge\u00e4ndert werden muss, um den Rotor zur Weiterdrehung anzutreiben.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
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    • Umkehrpunkt:<\/strong> Jede \u00c4nderung des Hall-Signals markiert einen Umkehrpunkt, also den Moment, in dem die Stromrichtung ge\u00e4ndert werden muss.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
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      • Geschwindigkeitsinformationen:<\/strong> Durch Messen der Frequenz des Hallsensorsignals kann auf die Drehzahl des Motors geschlossen werden.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

        Beispiel f\u00fcr eine Signalausgabe<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

        Angenommen, die drei Hall-Sensoren sind beschriftet H1<\/strong>, H2<\/strong> Und H3<\/strong> Sie geben 6 verschiedene Zust\u00e4nde aus, wenn der Motor eine Runde dreht.<\/p>\n\n\n\n

        Zustand<\/th>H1<\/th>H2<\/th>H3<\/th><\/tr><\/thead>
        Zustand 1<\/strong><\/td>HOCH<\/td>NIEDRIG<\/td>NIEDRIG<\/td><\/tr>
        Zustand 2<\/strong><\/td>HOCH<\/td>HOCH<\/td>NIEDRIG<\/td><\/tr>
        Zustand 3<\/strong><\/td>NIEDRIG<\/td>HOCH<\/td>NIEDRIG<\/td><\/tr>
        Zustand 4<\/strong><\/td>NIEDRIG<\/td>HOCH<\/td>HOCH<\/td><\/tr>
        Staat 5<\/strong><\/td>NIEDRIG<\/td>NIEDRIG<\/td>HOCH<\/td><\/tr>
        Staat 6<\/strong><\/td>HOCH<\/td>NIEDRIG<\/td>HOCH<\/td><\/tr><\/tbody><\/table>
        – Signalzustand des 3-Phasen-BLDC-Motors<\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

        Diese sechs Zust\u00e4nde werden zyklisch durchlaufen und liefern dem Motorcontroller eine kontinuierliche Positionsr\u00fcckmeldung, sodass dieser pr\u00e4zise Kommutierungsvorg\u00e4nge durchf\u00fchren kann.<\/p>\n\n\n\n

        Arten von Hallsensoren im BLDC-Motor<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

        1. Linearer Hall-Sensor<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

        Merkmale<\/strong>: Lineare Hall-Sensoren geben ein kontinuierliches Spannungssignal proportional zur erkannten magnetischen Feldst\u00e4rke aus.
        Anwendung:<\/strong> Wird zur genauen Messung der magnetischen Feldst\u00e4rke verwendet, beispielsweise bei der Positionserfassung, Winkelerfassung, Strommessung usw.<\/p>\n\n\n\n

        2. Digitaler Hallsensor<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

        Merkmale:<\/strong> Der digitale Hall-Sensor gibt einen hohen (oder niedrigen) Pegel aus, wenn das Magnetfeld einen vorgegebenen Schwellenwert erreicht, und einen niedrigen (oder hohen) Pegel, wenn das Magnetfeld unter einen anderen Schwellenwert f\u00e4llt. Dieser Sensortyp dient zur Erkennung des Vorhandenseins oder Fehlens eines Magnetfelds.<\/p>\n\n\n\n


        Anwendungen:<\/strong> Wird h\u00e4ufig in der Positionserkennung, Geschwindigkeitserkennung und bei Drehgebern verwendet, beispielsweise bei der elektronischen Kommutierung von b\u00fcrstenlosen Gleichstrommotoren (BLDC), der Kurbelwellen- und Nockenwellenpositionserkennung in Kraftfahrzeugen usw.<\/p>\n\n\n\n

        Vorteile des Hallsensors<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

        B\u00fcrstenlose Gleichstrommotoren (BLDC) lassen sich anhand integrierter Hall-Sensoren klassifizieren. Ingenieure k\u00f6nnen je nach Anwendungsbedarf entscheiden, ob Hall-Sensoren eingesetzt werden sollen.<\/p>\n\n\n\n

        Besonderheit<\/strong><\/th>Mit Hall-Sensoren<\/strong><\/th>Ohne Hallsensoren (sensorlos)<\/strong><\/th><\/tr><\/thead>
        Positionserfassung<\/strong><\/td>Direkte R\u00fcckmeldung der Rotorposition f\u00fcr pr\u00e4zise Kommutierung.<\/td>Sch\u00e4tzt die Position \u00fcber die Gegen-EMK, kein direktes Feedback.<\/td><\/tr>
        Anlauf- und Niedriggeschwindigkeitsregelung<\/strong><\/td>Zuverl\u00e4ssiger Start und reibungsloser Betrieb bei niedriger Geschwindigkeit.<\/td>Erfordert eine komplexe Steuerung f\u00fcr einen stabilen Start und niedrige Geschwindigkeiten.<\/td><\/tr>
        Einfache Steuerung<\/strong><\/td>Einfache Algorithmen sorgen f\u00fcr einen reibungslosen Betrieb.<\/td>Insbesondere bei niedrigen Geschwindigkeiten sind komplexere Algorithmen erforderlich.<\/td><\/tr>
        Kosten und Komplexit\u00e4t<\/strong><\/td>H\u00f6here Kosten und Komplexit\u00e4t durch Sensoren.<\/td>Geringere Kosten, Gewicht und einfacheres Design.<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

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        Was ist ein Hallsensor? Hallsensoren basieren auf dem Hall-Effekt-Prinzip und k\u00f6nnen das Vorhandensein, die Richtung und die Intensit\u00e4t eines Magnetfelds erfassen. Der Hallsensor ist ein wichtiger Bestandteil des b\u00fcrstenlosen Gleichstrommotors. Er spielt eine wichtige Rolle beim Antrieb b\u00fcrstenloser Motoren. Dieser Artikel stellt [\u2026] vor.<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":7129,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_mi_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[10,8],"tags":[],"class_list":["post-7115","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-motion-controller","category-motors-knowledfge"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/doncenmotor.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7115","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/doncenmotor.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/doncenmotor.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/doncenmotor.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/doncenmotor.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=7115"}],"version-history":[{"count":6,"href":"https:\/\/doncenmotor.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7115\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":8924,"href":"https:\/\/doncenmotor.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7115\/revisions\/8924"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/doncenmotor.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/7129"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/doncenmotor.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=7115"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/doncenmotor.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=7115"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/doncenmotor.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=7115"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}