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电机类型小结
2017-03-19 | 阅:  转:  |  分享 
  
电机类型1、伺服电机是这么一种电机,它主要用于比较精准的位置、速度或力矩输出。准确地说,伺服电机不是说一个电机,而是一个系统。所以仅仅一台电
机都不能算是伺服电机,因为他们并不具备伺服电机的功能。伺服电机是一个电机系统,它包含电机、传感器和控制器。直流无刷电机可以是伺服电
机里面的一部分,交流电机也可以是,但他们并不是伺服电机。作为一个系统,它可以有减速齿轮,也可以没有。2、舵机,其实就是个低端的伺服
电机系统,它也是最常见的伺服电机系统,因此英文叫做Servo,就是Servomotor的简称。它将PWM信号与滑动变阻器的电压相比
对,通过硬件电路实现固定控制增益的位置控制。也就是说,它包含了电机、传感器和控制器,是一个完整的伺服电机(系统)。价格低廉、结构紧
凑,但精度很低,位置镇定能力较差,能够满足很多低端需求。3、步进电机英文是stepper/step/steppingmotor。
主要是依靠定子线圈序列通电,顺次在不同的角度形成磁场,推拉定子旋转。步进电机的好处是,你可以省掉用于测量电机转角的传感器。因此在结
构上和价格上有一定的优势。而且它的位置和速度控制相对简单。其缺点是:第一,与同等功率的电机相比载荷比较小,没有角度传感器的情况下不
能输出大力矩。第二,功耗相对较大,要么全开,要么全关。所以要么接近满功耗,要么就不能出力。因此步进电机一般只用于载荷较小而且十分确
定、位置精度要求并不非常高,对体积敏感或在较低价格想要做到较高可靠性的场合。最常见的就是光驱、扫描仪、复印机等等。当然,它和舵机一
样,也受到没有能力自行搭建伺服电机系统的业余爱好者的喜爱,在一些业余项目上面用于替代完整的伺服电机系统。-------------
---------------------------------------------------讲一下普通电机,减速电机、步
进电机,舵机伺服电机指的是直流电的微型电机,平常我们接触到的也以直流电的居多。普通电机普通电机是我们平时间的比较多的电机,电动
玩具,刮胡刀等里面都有,一般为直流有刷电机。这种电机有转速过快,扭力过小的特点,一般只有两个引脚,用电池的正负极接上两个引脚就会转
起来,然后电池得正负极再相反的接在两引脚上电机也会向反转。减速电机减速电机就是普通电机加上了减速箱,这样便降低了转速,增加了扭力
,使得普通电机有的更广泛的使用空间。步进电机步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下,
电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定
的方向转动一个固定的角度,称为“步距角”,它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定
位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。舵机舵机主要是由外壳、电路板、无核心马达、齿
轮与位置检测器所构成。其工作原理是由接收机发出讯号给舵机,经由电路板上的IC判断转动方向,再驱动无核心马达开始转动,透过减速齿轮
将动力传至摆臂,同时由位置检测器送回讯号,判断是否已经到达定位。位置检测器其实就是可变电阻,当舵机转动时电阻值也会随之改变,藉由检
测电阻值便可知转动的角度。厂商所提供的舵机规格资料,都会包含外形尺寸(mm)、扭力(kg/cm)、速度(秒/60°)、测试
电压(V)及重量(g)等基本资料。扭力的单位是kg/cm,意思是在摆臂长度1公分处,能吊起几公斤重的物体。这就是力臂的观念,
因此摆臂长度愈长,则扭力愈小。速度的单位是sec/60°,意思是舵机转动60°所需要的时间。伺服电机又称执行电动机,在自动控
制系统中,用作执行元件,把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号
电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。伺服电机伺服主要靠脉冲来定位,基本上可以这样理解,伺服电机接收到1个脉冲
,就会旋转1个脉冲对应的角度,从而实现位移,因为,伺服电机本身具备发出脉冲的功能,所以伺服电机每旋转一个角度,都会发出对应数量的脉
冲,这样,和伺服电机接受的脉冲形成了呼应,或者叫闭环,如此一来,系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机,同时又收了多少脉冲回来,这样,
就能够很精确的控制电机的转动,从而实现精确的定位,可以达到0.001mm。直流伺服电机分为有刷和无刷电机。有刷电机成本低,
结构简单,启动转矩大,调速范围宽,控制容易,需要维护,但维护不方便(换碳刷),产生电磁干扰,对环境有要求。因此它可以用于对成本敏感
的普通工业和民用场合。工业上现在用的最多的可能是伺服控制吧!伺服控制原理主要是基于三环控制:位置环:比较检测信号与给定值,输出速度
环的指令速度,使执行件位置与指令位置一致。速度环:根据位置环的指令速度快速而准确控制电机,使得其不受负载影响,并快速跟踪指令速度的
变化。电流环:根据速度环的指令电流快速而准确控制电机。伺服控制原理图如下:2.步进电机只能在实验室做做Demo架,做做小实验用下
。3.直流电机在一般精度要求不是很高的场合用的较多,分为无刷直流电机和有刷直流电机:无刷电机输出扭矩小,有刷电机输出扭矩大。现在
直流电机一般订做电机的扭矩可以达到很大,一般不用再加减速机升扭矩,对于精度要求不是很高的场合,加些接近开关、限位开关可以满足工况和
要求,成本可以大大降低!步进电机他的优势在于角度控制,一个脉冲就偏转一个固定的角度,固定角度可调,可以引入反馈。但是扭力较小,连续
快速旋转不稳定。伺服电机优势在于低精度的步进控制和较大的扭力。可以控制旋转圈数。本身一般自带pid调制器,可以加入闭环,半闭环控制调整。扭力大!!转速快!!舵机常常出现在小型机械器件中,扭力较小,可以活动的角度范围较小。调整角度较慢,精度一般,可以加入反馈调整。
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(本文系海漩涡首藏)