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普通电机、减速电机、步进电机、舵机、伺服电机的区别

作者:音曼顿 浏览: 发表时间:2022-05-18 11:03:58


这里提到的普通电机、步进电机、电机和舵机是指直流微电机,我们通常接触直流电机。电机,别名电机,是指根据电磁感应定律保持电磁能转换或传输的电磁感应设备。电机也被称为(别名电机),在电源电路中使用英文字母M(旧规范用旧规范D)表达。它的主要功能是产生驱动扭矩,作为电器或各种机器的动力源。发电机通过电路中的字母G”表示。


普通电机


普通电机是我们通常看到更多的电机、电动玩具、刮刀等,一般是直流刷电机。该电机具有速度过快、扭矩过小的特点,一般只有两个引脚,电池正负极连接两个引脚会旋转,然后电池正负极连接到两个引脚电机会反向旋转。


减速电机


减速电机是普通电机加减速箱,降低速度,增加扭矩,使普通电机有更广泛的使用空间。


步进电机


步进电机是将电脉冲信号转换为角位移或线位移的开环控制元步进电机或线位移。在非超载情况下,电机的速度和停止位置仅取决于脉冲信号的频率和脉冲数量,而不受负载变化的影响。当步进驱动器接收到脉冲信号时,驱动步进电机按设定方向旋转固定角度,称为步距角,其旋转以固定角度逐步运行。角位移可以通过控制脉冲数量来控制,以实现准确定位的目的;电机旋转速度和加速度可以通过控制脉冲频率来控制,从而达到调速的目的。


舵机


舵机主要由外壳、电路板、无核心电机、齿轮和位置检测器组成。其工作原理是接收器通过电路板向舵机发出信号IC判断旋转方向,然后驱动无核心电机开始旋转,通过减速齿轮将动力传输到摆动臂,并通过位置检测器发送回信号,以确定是否已达到定位。位置检测器实际上是可变电阻,当舵机旋转时,电阻值也会发生变化,通过检测电阻值可以知道旋转角度。


舵机厂商提供的规格资料,通常都会包含外形尺寸(mm)、扭力(kg/cm)、速度(秒/60°)、测试电压(V)及重量(g)等基本信息。扭力单位是kg/cm,意思是摆臂长度1厘米,可以吊起几公斤重的物体。这就是力臂的概念,所以摆臂长度越长,扭矩越小。速度单位是sec/60°,意思是舵机转动60°所需时间。



电机,又称执行电机,用作自动控制系统中的执行元件,将收到的电信号转换为电机轴上的角位移或角速输出。它分为直流和交流电机两类。其主要特点是,当信号电压为零时,速度随扭矩的增加而均匀下降。


电机主要依靠脉冲定位,基本上可以理解电机接收到一个脉冲,旋转一个脉冲对应的角度,实现位移,因为电机本身具有脉冲功能,所以电机每个旋转角度都会发出相应数量的脉冲,从而呼应电机接收到的脉冲,或闭环,使系统知道电机发送了多少脉冲,收集了多少脉冲,从而准确控制电机的旋转,实现准确定位,实现0.001mm。


电机分为交流和直流两类。


交流电机分为异步交流电机和同步交流电机。


直流电机分为刷子和无刷电机。刷电机成本低,结构简单,启动扭矩大,调速范围宽,控制方便,维护不方便(碳刷),产生电磁干扰,对环境有要求。因此,它可用于对成本敏感的普通工业和民用场合。


减速电机的工作原理


减速齿轮电机,又称齿轮减速电机或减速电机,是电机驱动闭式传动齿轮减速装置的减速传动机构,用于降低速度,增加扭矩,满足机械设备工作的需要。

减速齿轮电机的用途:


①降低转速。

通过减速齿轮箱实现电机转速所需的转速,即输出转速。


②增大转矩。

齿轮减速电机输出速度越慢,扭矩越大,反之亦然。


③改变传动方向。

例如我们用两个扇形齿轮可以将力垂直传递到另一个转动轴。


④离合功能。

通过安装制动离合器,我们可以实现断电即时制动的目的。


步进电机的基本原理


工作原理:


电机的转子通常是永磁体。当电流通过定子绕组时,定子绕组产生一个矢量磁场。磁场驱动转子旋转一个角度,使转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。当定子的矢量磁场旋转一个角度时。转子也随着磁场转动一个角度。每次输入电脉冲时,电机都会转动一个角度。其输出的角位移与输入的脉冲数成正比,速度与脉冲频率成正比。如果绕组通电顺序发生变化,电机就会反转。因此,步进电机的旋转可以通过控制电机各相绕组的脉冲数量、频率和通电顺序来控制。


发热原理:


通常看到的各种电机都有铁芯和绕组线圈。如果绕组有电阻,通电会造成损失,损失尺寸与电阻和电流的平方成正比。这就是我们常说的铜损失。如果电流不是标准的直流或正弦波,也会产生谐波损失;铁芯具有磁滞涡流效应,也会在交变磁场中产生损失。其尺寸与材料、电流、频率和电压有关,称为铁损坏。铜损坏和铁损坏将以加热的形式表现出来,从而影响电机的效率。步进电机一般追求定位精度和扭矩输出,效率相对较低,电流一般较大,谐波成分较高,电流交变频率随转速变化。因此,步进电机一般都有加热,比普通交流电机更严重。




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