電動縫紉機是傳統縫紉機與現代智能電子技術的完美結合，是現代家庭主婦必備的縫紉工具，也是現代服裝企業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，隨著工業化的不斷發展，目前電動縫紉機的價格也不斷下降。電動縫紉機是傳統笨重的傳統縫紉機最好的替代品。

在現有技術中，無刷直流電機已經和家用縫紉機實現了有機結合，那么接下來就根據直流無刷電機來展開討論。

一、電動機轉動的基本原理

我們知道電機轉動原理是根據磁鐵的異性相吸原理實現。

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，假如轉圈圈呢，它也會跟著你轉圈圈。用磁場代替磁鐵以后就是電動機轉動的基本原理。

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，轉子是磁鐵，讓線圈發生磁場變化，不斷地勾引轉子轉動，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定子和轉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合進去，利用里面的霍爾來確定轉子的位置，從而實現霍爾板的功能，具體實物圖如下：

三、電機霍爾板功能

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

根據HA，HB，HC的電平，可以知道轉子所處位置的角度。比如，若HA高，HB低，HC低，我們能夠知道轉子處于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在轉子的位置在60°電氣角度范圍內，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子在電機的什么位置？如果不知道轉子的位置，就不知道何時該驅動哪個繞組？所以驅動無刷電機的前提是我們必須要知道轉子的當前位置。無刷電機依靠傳感器提供轉子位置信息進行驅動的方式我們稱之為有感驅動。霍爾傳感器就是來檢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化成不同的高低電平信號輸出。

以霍爾傳感器為參照物，轉子旋轉時，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動時，3個霍爾的輸出會按照6步的規律變化。

臺州市銘晟電子科技有限公司是一家專注于：電機霍爾板開發及代工的高新企業。

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審核編輯 黃宇