揭秘家用缝纫机电机霍尔板的多功能特性

目录

一、电动机转动的基本原理

二、无刷直流电机的工作原理

三、电机霍尔板功能

四、霍尔的工作原理

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电动缝纫机是传统缝纫机与现代智能电子技术的完美结合，是现代家庭主妇必备的缝纫工具，也是现代服装企业必备的服装缝制设备，可以帮助人们高效，安全地完成缝纫工作。电动缝纫机具有智能化、轻巧、易操作、安全等特点，随着工业化的不断发展，目前电动缝纫机的价格也不断下降。电动缝纫机是传统笨重的传统缝纫机最好的替代品。

在现有技术中，无刷直流电机已经和家用缝纫机实现了有机结合，那么接下来就根据直流无刷电机来展开讨论。

一、电动机转动的基本原理

我们知道电机转动原理是根据磁铁的异性相吸原理实现。

如果你手拿着一块磁铁用N极铁着一块S极磁铁快速移动，那么这块S极磁铁就会一直跟着你，假如转圈圈呢，它也会跟着你转圈圈。用磁场代替磁铁以后就是电动机转动的基本原理。

二、无刷直流电机的工作原理

接下来重点介绍一下无刷直流电机（BLDC），电机的定子是线圈，转子是磁铁，让线圈发生磁场变化，不断地勾引转子转动，这就是无刷直流电机的工作原理。具体如下：

通过上面基本原理，我们可以推断出转子N极在不同的角度中电流的流向和生成的磁场。

以上是无刷直流电机中根据定子和转子的相互作用形成磁场，，这是一款家用缝纫机上的无刷直流电机，我们再把无刷直流电机霍尔板结合进去，利用里面的霍尔来确定转子的位置，从而实现霍尔板的功能，具体实物图如下：

三、电机霍尔板功能

假设转子N极划过霍尔传感器的感应区域时，霍尔传感器的输出电压为高（一般5V）。反之为低。

根据HA，HB，HC的电平，可以知道转子所处位置的角度。比如，若HA高，HB低，HC低，我们能够知道转子处于180度～240度的电气角度之间（电气角度和实际机械角度的关系等下说）。使用3个霍尔传感器时，分辨率是60度的电气角度。就是说我只能知道现在转子的位置在60°电气角度范围内，但准确具体多少度我们不知道。电机应该在什么时候换向？如何知道电机的实时位置？

首先，我们需要知道电机的实时位置，或者详细点说电机永磁转子在电机的什么位置？如果不知道转子的位置，就不知道何时该驱动哪个绕组？所以驱动无刷电机的前提是我们必须要知道转子的当前位置。无刷电机依靠传感器提供转子位置信息进行驱动的方式我们称之为有感驱动。霍尔传感器就是来检测永磁定子的位置的。

四、霍尔的工作原理

霍尔传感器可以检测磁场的变化，根据检测磁场的变化的特性再搭配一定的电路将磁场方向变化信号转化成不同的高低电平信号输出。

以霍尔传感器为参照物，转子旋转时，霍尔传感器检测到的磁场变化及输出信号如下所示：

同无刷电机均匀分布的定子一样，用于输出3路磁场信号的3个霍尔传感器也是均匀分布在无刷电机的一周的，每相相邻两个传感器电角度相差120°，电机按照一定方向转动时，3个霍尔的输出会按照6步的规律变化。