B -P A - P C
，
P A -P C -P B
。三相反电势共有以下几种工作情况： （
a）当
三相反电势为正序时，包括：
e a -e b -e c
，
e b -e c - e a
，
e c -e a -e b
时，电机不旋转。（
b）当三相反电势为反序时，电机旋转，但对应两种不同情
况：当三相霍尔信号与三相反电势一一对应时，电机正常正转；当三相霍尔信
号整体超前或滞后三相反电势
120°，电机反转，出力减半。
归纳起来，在电机调整好霍尔位置后，却把霍尔信号线或
/与电机三相线接
错后，可能出现
5 种工作情况：电机正向旋转，出力正常；电机正向旋转，出
力减小；电机反向旋转，出力正常；电机反向旋转，出力减小；电机不转。
4
霍尔信号故障对电机运行的影响分析这里以一相霍尔（
P A）故障，恒
为低电平为例，进行分析。如所示，一周期内三相霍尔信号的组合顺序变化为：
001-000-010-010-011-001
，开关管的导通顺序为：
C+
，
B-→无开关管
ON （D 2
，
D 3 续流，直至 b
，
c
→
相绕组电流减小至零）
B+
，
A -→B+
，
A-→C+
，
A-→C+
，
B-.给出电机出力情况分析。电机初始状态不同时，其
工作情况有所差异：电机静止时，一相霍尔信号已发生故障，恒为低电平（
P
A≡0）。若电机静止时，停在三相霍尔信号均为零的位置上，则电机无法起动
旋转；若电机静止时，停在三相霍尔信号非全为零的位置上，则电机可以起动
旋转，之后其工作情况与相同。
电 机 在 旋 转 过 程 中 ， 一 相 霍 尔 信 号 突 然 发 生 故 障 ， 恒 为 低 电 平 （
P
A≡0）。
三相桥式功率变换器中，功率管
A +
，
C-不再导通了。功率管 B+
，
A-
的导通时间增长为原来的
1. 5 倍。电机出力明显减小，约为原来出力的一半。一
相霍尔信号恒为低电平（
P A≡0）P B 或 P C 恒为低电平的情况与 P A 恒为低
电平的情况分析类似，这里不再赘述。其他故障情况下的分析与上类似，类推可
得结论。一相霍尔信号恒为低电平（
P A≡0）时电机工作情况分析位置区间 P
A -P B -P C 导通功率管总功率 P 转向出力情况< 60°，120°> 000 均 OFF
P= 0 静止 2 相静止< 180°，240°> 010 B+
，
A- P = P a + P b > 0 正转
1 相 < 300° ， 360°> 001 C+
，
B- P = P b + P c > 0 正 转 1 相 <
0° ， 60°> 001 C+
，
B- P = P b + P c > 0 正 转 1 相 非 静 止 <
120°，180°> 101 B+
，
A- P = P a + P b > 0 正转 1 相< 240°，300°>
011 C+
，
A- P= P a + P c > 0 正转
5 实验模拟及工程验证为验证文中分析，分别进行了接线故障及霍尔信号
自身故障的模拟，测试电机工作情况。其故障模拟方法如下。
5. 1 三相线接线故障在保持负载一定的情况下，采用所示的实验接线图，
保持电机控制器输入电压
V in 不变，DSPM 电机的负载为直流电机，通过比较
三相线在不同的接线方式下，控制器输入电流
I in 及电机工作状态来判断。给出
三相线各种接线情况下电机工作状态分析。给出系统在闭环控制下工作时，不同
三相接线下的电机相电流波形图。（
a）对应三相线顺序正确，电机正转，三相
绕组电流为正序，且正负电流宽度均为
120°；（b）对应三相线顺序分别超前
或滞后三相霍尔
120°，电机反转，三相绕组电流变化为反序，而且因反转，电
机霍尔与反电势的相位关系发生变化，使得电流尾巴偏于绕组； （
c）对应三
相线反序，因电机出力相互抵消，不能旋转。实验结果与以上分析一致，验证了
文中关于接线故障机理分析的正确性。
5. 2 霍尔信号故障通过把每相霍尔常接低电平或常接高电平，从而模拟一
相霍尔出现故障的工作情况。如（
a）给出 P B≡0 故障后的三相电流波形，功率