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普通電機(jī)、減速電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)之間

發(fā)布時(shí)間：2020-06-02 02:27:02

在這里，普通電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)，伺服電機(jī)是指直流微型電機(jī)，通常我們接觸大部分的直流電機(jī)。雖然電機(jī)知識(shí)非常淵博，但本文只對(duì)初學(xué)者常用來(lái)制造機(jī)器人的各種電機(jī)作了概括性的描述。

電機(jī)，又稱(chēng)"電機(jī)"，是指根據(jù)電磁感應(yīng)定律保持電磁能量的轉(zhuǎn)換或傳輸?shù)碾姶鸥袘?yīng)裝置。電動(dòng)機(jī)，也稱(chēng)為(別名馬達(dá))，用英文字母"M"(舊的規(guī)格是"D")表示。它的主要功能是產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力矩，作為電器或各種機(jī)器的電源。發(fā)生器用電路中的字母"G"表示。

普通直流電動(dòng)機(jī)

普通電動(dòng)機(jī)是我們通常使用的更多的電動(dòng)機(jī)，有電動(dòng)玩具、剃須刀等。一般來(lái)說(shuō)，只有兩個(gè)導(dǎo)體，因此連接電池正負(fù)導(dǎo)體的電動(dòng)機(jī)在連接電池的正負(fù)導(dǎo)體后旋轉(zhuǎn)，連接電池正負(fù)導(dǎo)體的電動(dòng)機(jī)也會(huì)反轉(zhuǎn)。這種電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)是速度太快，轉(zhuǎn)矩太小，一般不用于智能汽車(chē)。

減速機(jī)

所謂減速器，是指在普通電動(dòng)機(jī)上增加減速器，以降低轉(zhuǎn)速，增加轉(zhuǎn)矩，使普通電動(dòng)機(jī)有廣闊的使用空間。

智能汽車(chē)底盤(pán)

減速器一般在智能車(chē)上進(jìn)行，電機(jī)控制一般采用h橋方式，L 298芯片為其工作原理，調(diào)速一般采用PWM(脈寬調(diào)制)機(jī)構(gòu)，單片機(jī)通過(guò)定時(shí)器控制產(chǎn)生占空比可變的PWM波，或直接產(chǎn)生不同尺寸的硬件PWM輸出波形，以控制整車(chē)的總速度。

步進(jìn)電機(jī)是一種開(kāi)環(huán)控制單元，它將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成角位移和線位移。在不過(guò)載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速和停止位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到脈沖信號(hào)時(shí)，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)使其在設(shè)定的方向上以一定的角度旋轉(zhuǎn)，稱(chēng)為"步進(jìn)角"，并進(jìn)一步以一定的角度旋轉(zhuǎn)。通過(guò)控制脈沖數(shù)，可以控制角位移，實(shí)現(xiàn)正確的定位。同時(shí)，可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。

舵機(jī)和伺服電機(jī)

舵機(jī)主要由殼體、電路板、無(wú)芯電機(jī)、齒輪和位置檢測(cè)器組成。"信號(hào)從接收器發(fā)送到舵機(jī)，由電路基板上的IC判斷旋轉(zhuǎn)方向，無(wú)凸電機(jī)旋轉(zhuǎn)，功率通過(guò)減速裝置傳送到擺動(dòng)臂，信號(hào)從位置檢測(cè)器返回以確定是否達(dá)到定位。位置檢測(cè)器實(shí)際上是一個(gè)可變的電阻，舵機(jī)的電阻值也隨著轉(zhuǎn)向器的旋轉(zhuǎn)而變化。旋轉(zhuǎn)角度可以通過(guò)檢測(cè)電阻值來(lái)確定。制造商生產(chǎn)的舵機(jī)規(guī)格和模型材料包括基本信息，如尺寸(毫米)、扭矩(千克/厘米)、比率(第二/60°)、工作電壓的檢測(cè)(V)和凈重(G)。扭矩單位是公斤/厘米的意思，它長(zhǎng)一厘米，可以掛幾公斤東西。這是力臂的概念，所以擺動(dòng)臂越長(zhǎng)，扭矩就越小。速度單位為秒/60，這意味著舵機(jī)旋轉(zhuǎn)60°所需的時(shí)間。

伺服電機(jī)，又稱(chēng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中充當(dāng)驅(qū)動(dòng)器，將接收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為電機(jī)軸上的角位移和角速度輸出。它分為直流和交流伺服電機(jī)。其主要特點(diǎn)是信號(hào)電壓在00：00沒(méi)有旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)矩的增加而減小。

可以理解，伺服主要是由脈沖定位的?；旧?，當(dāng)伺服電機(jī)接收到一個(gè)脈沖時(shí)，它只旋轉(zhuǎn)一個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)的角度進(jìn)行位移。由于伺服電機(jī)本身具有發(fā)送脈沖的功能，伺服電機(jī)可以在伺服電機(jī)每次旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)出相應(yīng)的脈沖數(shù)，該脈沖可以對(duì)應(yīng)于伺服電機(jī)所接收的脈沖，也可以是閉環(huán)的，系統(tǒng)可以知道已發(fā)送到伺服電機(jī)的脈沖數(shù)，同時(shí)接收多個(gè)脈沖返回，正確控制電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)正確的定位，達(dá)到0.001毫米

直流伺服電機(jī)分為刷電機(jī)和直流無(wú)刷電機(jī)。無(wú)刷電機(jī)具有成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、起動(dòng)和轉(zhuǎn)彎距離大、調(diào)速范圍寬、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，必須進(jìn)行維護(hù)，但維護(hù)不方便(更換電機(jī)有刷)，造成干擾信號(hào)，對(duì)自然環(huán)境有規(guī)定。因此，它可以用于一般工業(yè)生產(chǎn)和民用場(chǎng)所，這些地方對(duì)成本成本比較敏感。