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直流电机可以是机械换向的有刷电机，也可以是电气换向的无刷电机。在无刷直流 (BLDC) 电机中，使用霍尔效应传感器代替机械换向器和电刷。
霍尔效应传感器是固态磁场传感器。它们的工作原理是，当有电流流过的导体置于磁场中时，磁场会在电荷载流子上感应出横向（或侧向）力，将它们推向导体的侧面（负向力）一侧为正，另一侧为正。导体侧面电荷的积累会产生电压。这种效应被称为霍尔效应，以其发现者埃德温·霍尔 (Edwin Hall) 命名。
无刷直流电机配有三个霍尔效应传感器来检测转子位置。
换相的目的，无论是机械方式还是电气方式，都是按照一定的顺序对定子绕组通电，一个绕组正极，一个负极，第三个绕组断电。扭矩的产生是由定子磁场和转子永磁体之间的吸引力和排斥力引起的。当这两个磁场彼此成 90 度定向时，可实现最大扭矩，并且扭矩会随着磁场对齐而减小。因此，为了保持电机转动，定子磁场应该随着转子磁场“赶上”它而改变位置。
为了给正确的定子绕组通电，必须知道转子位置。这就是霍尔效应传感器的工作——监控转子的位置。 BLDC 电机通常具有安装在定子或转子上的三个霍尔效应传感器，并使用所谓的六步换向。当转子经过传感器时，它会产生高信号或低信号来指示哪个转子极（N 或 S）已通过。三个霍尔效应传感器的这种切换（从高到低或从低到高）每 60 度提供转子位置信息。
在六步换向中，三个绕组（U、V、W）中的每一个都处于正向、负向或关闭状态，
具体取决于三个霍尔效应传感器中的每一个是高状态还是低状态。
60° 乘以六步等于 360° 或一整圈。因此，术语“六步换向”。
霍尔效应传感器是确定 BLDC 电机转子位置的最常用方法，因为它们成本低廉且易于与转子永磁体一起使用。由于换向以 60 度增量进行，因此不需要高分辨率传感和输出。
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