電動(dòng)縫紉機(jī)是傳統(tǒng)縫紉機(jī)與現(xiàn)代智能電子技術(shù)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(shè)備，可以幫助人們高效，安全地完成縫紉工作。電動(dòng)縫紉機(jī)具有智能化、輕巧、易操作、安全等特點(diǎn)，隨著工業(yè)化的不斷發(fā)展，目前電動(dòng)縫紉機(jī)的價(jià)格也不斷下降。電動(dòng)縫紉機(jī)是傳統(tǒng)笨重的傳統(tǒng)縫紉機(jī)最好的替代品。

在現(xiàn)有技術(shù)中，無刷直流電機(jī)已經(jīng)和家用縫紉機(jī)實(shí)現(xiàn)了有機(jī)結(jié)合，那么接下來就根據(jù)直流無刷電機(jī)來展開討論。

一、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的基本原理

我們知道電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)原理是根據(jù)磁鐵的異性相吸原理實(shí)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(dòng)，那么這塊S極磁鐵就會(huì)一直跟著你，假如轉(zhuǎn)圈圈呢，它也會(huì)跟著你轉(zhuǎn)圈圈。用磁場(chǎng)代替磁鐵以后就是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的基本原理。

二、無刷直流電機(jī)的工作原理

接下來重點(diǎn)介紹一下無刷直流電機(jī)（BLDC），電機(jī)的定子是線圈，轉(zhuǎn)子是磁鐵，讓線圈發(fā)生磁場(chǎng)變化，不斷地勾引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，這就是無刷直流電機(jī)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(chǎng)。

以上是無刷直流電機(jī)中根據(jù)定子和轉(zhuǎn)子的相互作用形成磁場(chǎng)，，這是一款家用縫紉機(jī)上的無刷直流電機(jī)，我們?cè)侔褵o刷直流電機(jī)霍爾板結(jié)合進(jìn)去，利用里面的霍爾來確定轉(zhuǎn)子的位置，從而實(shí)現(xiàn)霍爾板的功能，具體實(shí)物圖如下：

三、電機(jī)霍爾板功能

假設(shè)轉(zhuǎn)子N極劃過霍爾傳感器的感應(yīng)區(qū)域時(shí)，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(shí)際機(jī)械角度的關(guān)系等下說）。使用3個(gè)霍爾傳感器時(shí)，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(zhǔn)確具體多少度我們不知道。電機(jī)應(yīng)該在什么時(shí)候換向？如何知道電機(jī)的實(shí)時(shí)位置？

首先，我們需要知道電機(jī)的實(shí)時(shí)位置，或者詳細(xì)點(diǎn)說電機(jī)永磁轉(zhuǎn)子在電機(jī)的什么位置？如果不知道轉(zhuǎn)子的位置，就不知道何時(shí)該驅(qū)動(dòng)哪個(gè)繞組？所以驅(qū)動(dòng)無刷電機(jī)的前提是我們必須要知道轉(zhuǎn)子的當(dāng)前位置。無刷電機(jī)依靠傳感器提供轉(zhuǎn)子位置信息進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的方式我們稱之為有感驅(qū)動(dòng)?；魻杺鞲衅骶褪莵頇z測(cè)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(cè)磁場(chǎng)的變化，根據(jù)檢測(cè)磁場(chǎng)的變化的特性再搭配一定的電路將磁場(chǎng)方向變化信號(hào)轉(zhuǎn)化成不同的高低電平信號(hào)輸出。

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

同無刷電機(jī)均勻分布的定子一樣，用于輸出3路磁場(chǎng)信號(hào)的3個(gè)霍爾傳感器也是均勻分布在無刷電機(jī)的一周的，每相相鄰兩個(gè)傳感器電角度相差120°，電機(jī)按照一定方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，3個(gè)霍爾的輸出會(huì)按照6步的規(guī)律變化。

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

具有十余年直流無刷電機(jī)霍爾板，智能控制系統(tǒng)產(chǎn)品的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)；深耕智能電控領(lǐng)域，配備國內(nèi)外先進(jìn)的生產(chǎn)、測(cè)試儀器、設(shè)備；擁有多家電子配件代理資格和自主研發(fā)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

審核編輯 黃宇