10.霍尔效应与测速发电机

优点：
无剩余电压，不含脉动成份，转子惯量小，寿命长，可 靠性高，容易维护。
感谢您的聆听！
日 期：2019.06.16

EHB

K HA BAi A KHB BBiB

KHAK ABm2 cos2 t RA
KHB KB Bm2 sin 2 t RB
调节RA和RB，使
KHA K ABm2 KHB KB Bm2 K
RA
RB
若将两个霍尔元件反向串联，则总的输出电压为
U2 EHA EHB K(cos2 t sin 2 t) K
当磁场垂直于薄片时，电子受到洛仑兹力的作用， 向内侧偏移，在半导体薄片c、d方向的端面之间建立起 霍尔电势。
磁场不垂直于霍尔元件时的霍尔电动势
若磁感应强度B不垂直于霍尔元件，而是与其 法线成某一角度 时，实际上作用于霍尔元件上的
有效磁感应强度是其法线方向（与薄片垂直的方向）
的分量，即Bcos，这时的霍尔电势为
教材的重点难点
重点知识 霍尔元件及霍尔效应。 难点知识 霍尔测速发电机的工作原理。
一、霍尔元件及霍尔效应
半导体薄片置于磁感应强度为B 的磁场中，磁场方向垂直于薄片，当有电 流I 流过薄片时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势EH，这种现象称 为霍尔效应。
霍尔效应演示
d
a b
c
2019/9/3
霍尔测速电机结构与工作原理是机械工业出本社《控制电机》的第四个任务模块内容，教 学内容难度适中，与之前所讲的，交流测速发电动机、直流测速发电机功能一样，但是其工作 原理有很大不同，是目前自动化生产线，智能机器人，高精度数控机床等智能制造领域内使用 最为广泛的一类电机，因此，在本章的学习中具有举足轻重的地位和作用。
EH=KHIBcos
2019/9/3
8
EH KH IB KH IBcos
KH

RH d
KH—霍尔元件灵敏度； RH—霍尔系数。
霍尔效应
结论：霍尔电势与输入电流I、磁感应强度B成正 比，且当B的方向改变时，霍尔电势的方向也随之改 变。如果所施加的磁场为交变磁场，则霍尔电势为同
频率的交变电势。
BB Bm cost
BA Bm sin t
绕组中的感应电势：
eA

KA
dBB dt

KABm cost
eB KBBmsin t
霍尔电势：
iA iB

eA RA
eB RB

K ABmcost RA
KB Bmsin t RB

EHA

二、霍尔效应测速发电机
图7 霍尔效应测速发电机的结构 1—外定子 2—霍尔元件
3—空心杯型转子 4—永磁内定子
霍尔无刷直流测速发电 机原理图
霍尔无刷直流测速发电机 接线图
Байду номын сангаас
转子不动时，定子绕组中无电势，霍尔元件的控制电流为零，所以霍
尔电动势为零。
当 转 子 旋 转 时 绕 组 WA 和 W B 中 便 有 感 应 电 动 势 ， 转 子 旋 转 的 角 速 度 为 ω 。
任务四 测速发电机的产生误差的原因和减小 误差的方法
知识技能3霍尔效应及霍尔测速发电机
霍尔测速发电机由于 其高精度、快速性、 可靠性强、寿命长等 的特点，大量使用在 智能制造领域。
霍尔测速发电机
教学目标的确定
通过学习要求大家掌握三个目标：知识、技能和素质目标。 1.懂知识 -熟悉和掌握霍尔效应及霍尔测速发电机的结构与工作原理； 2.精技能 -熟练安装和调试霍尔测速电机； 3.高素质 -在学习中培养学习自主学习，协作学习及分析问题、解决问题的能力，培养爱岗敬 业的精神，养成良好的职业素养。