電動縫紉機是傳統(tǒng)縫紉機與現(xiàn)代智能電子技術的完美結(jié)合，是現(xiàn)代家庭主婦必備的縫紉工具，也是現(xiàn)代服裝企業(yè)必備的服裝縫制設備，可以幫助人們高效，安全地完成縫紉工作。電動縫紉機具有智能化、輕巧、易操作、安全等特點，隨著工業(yè)化的不斷發(fā)展，目前電動縫紉機的價格也不斷下降。電動縫紉機是傳統(tǒng)笨重的傳統(tǒng)縫紉機最好的替代品。

在現(xiàn)有技術中，無刷直流電機已經(jīng)和家用縫紉機實現(xiàn)了有機結(jié)合，那么接下來就根據(jù)直流無刷電機來展開討論。

一、電動機轉(zhuǎn)動的基本原理

我們知道電機轉(zhuǎn)動原理是根據(jù)磁鐵的異性相吸原理實現(xiàn)。

如果你手拿著一塊磁鐵用N極鐵著一塊S極磁鐵快速移動，那么這塊S極磁鐵就會一直跟著你，假如轉(zhuǎn)圈圈呢，它也會跟著你轉(zhuǎn)圈圈。用磁場代替磁鐵以后就是電動機轉(zhuǎn)動的基本原理。

二、無刷直流電機的工作原理

接下來重點介紹一下無刷直流電機（BLDC），電機的定子是線圈，轉(zhuǎn)子是磁鐵，讓線圈發(fā)生磁場變化，不斷地勾引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，這就是無刷直流電機的工作原理。具體如下：

通過上面基本原理，我們可以推斷出轉(zhuǎn)子N極在不同的角度中電流的流向和生成的磁場。

以上是無刷直流電機中根據(jù)定子和轉(zhuǎn)子的相互作用形成磁場，，這是一款家用縫紉機上的無刷直流電機，我們再把無刷直流電機霍爾板結(jié)合進去，利用里面的霍爾來確定轉(zhuǎn)子的位置，從而實現(xiàn)霍爾板的功能，具體實物圖如下：

三、電機霍爾板功能

假設轉(zhuǎn)子N極劃過霍爾傳感器的感應區(qū)域時，霍爾傳感器的輸出電壓為高（一般5V）。反之為低。

根據(jù)HA，HB，HC的電平，可以知道轉(zhuǎn)子所處位置的角度。比如，若HA高，HB低，HC低，我們能夠知道轉(zhuǎn)子處于180度～240度的電氣角度之間（電氣角度和實際機械角度的關系等下說）。使用3個霍爾傳感器時，分辨率是60度的電氣角度。就是說我只能知道現(xiàn)在轉(zhuǎn)子的位置在60°電氣角度范圍內(nèi)，但準確具體多少度我們不知道。電機應該在什么時候換向？如何知道電機的實時位置？

首先，我們需要知道電機的實時位置，或者詳細點說電機永磁轉(zhuǎn)子在電機的什么位置？如果不知道轉(zhuǎn)子的位置，就不知道何時該驅(qū)動哪個繞組？所以驅(qū)動無刷電機的前提是我們必須要知道轉(zhuǎn)子的當前位置。無刷電機依靠傳感器提供轉(zhuǎn)子位置信息進行驅(qū)動的方式我們稱之為有感驅(qū)動?；魻杺鞲衅骶褪莵頇z測永磁定子的位置的。

四、霍爾的工作原理

霍爾傳感器可以檢測磁場的變化，根據(jù)檢測磁場的變化的特性再搭配一定的電路將磁場方向變化信號轉(zhuǎn)化成不同的高低電平信號輸出。

以霍爾傳感器為參照物，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，霍爾傳感器檢測到的磁場變化及輸出信號如下所示：

同無刷電機均勻分布的定子一樣，用于輸出3路磁場信號的3個霍爾傳感器也是均勻分布在無刷電機的一周的，每相相鄰兩個傳感器電角度相差120°，電機按照一定方向轉(zhuǎn)動時，3個霍爾的輸出會按照6步的規(guī)律變化。

臺州市銘晟電子科技有限公司是一家專注于：電機霍爾板開發(fā)及代工的高新企業(yè)。

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審核編輯 黃宇