电机控制储备知识学习（二） 电机的分类

目录

• 电机控制储备知识学习（二）
• • 一、电机的分类
  • • 1）电机的简单分类
    • 2）舵机介绍
    • 3）步进电机介绍
    • 4）伺服电机介绍
    • 5）直流有刷电机介绍
    • 6）直流无刷电机介绍
  • 附学习参考网址
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电机控制储备知识学习（二）

一、电机的分类

1）电机的简单分类

图1 电机的简单分类

2）舵机介绍

• Servo：本身就有伺服的意思，所以舵机也是伺服电机的一种
  
  图2 舵机

• 舵机的结构

  1. 减速齿轮：增加电机输出扭矩
  2. 角度传感器：实现位置的反馈
  3. 直流电机：提供舵机角度的驱动力
  4. 控制板：检测角度传感器的反馈值，接受单片机发来的PWM型号，进行角度的实时控制

• 舵机的分类

  1. 角度分类：180°（主流）和360°（类似普通电机）
  2. 信号分类：数字舵机：发射一次PWM就可以让舵机旋转到目标位置；模拟舵机：要不同的发送PWM才能保持到目标位置

• 舵机线序接口定义

  1. 红色正极，一般是4.8-6V
  2. 棕色负极
  3. 橙色信号线，接受PWM信号

• 舵机使用场景

  1. 便宜玩具的转向
  2. 无人机机翼的上下左右旋转

3）步进电机介绍

• 步进电机外观
  
  图3 步进电机外观
• 步进电机：将脉冲信号转换成相应的角位移或者线位移的电动机。角位移或者线位移和输出PWM脉冲数是正比关系，转速和PWM的频率成正比关系
• 使用场景：3D打印机，数控机床，机器人末端执行器

4）伺服电机介绍

• 伺服电机：Servo Motor是一种高精度的电机，它通常和伺服系统（伺服控制器）一起使用，以实现精确的速度、位置和扭矩控制。
  
  图4 伺服电机
• 伺服电机功能和特点
  1. 精确的位置控制：电机内部有编码器等传感器，它能够实时监测电机的实际位置，并与目标位置进行比较，从而调整电机的运动
  2. 速度控制：精确地控制其转速编码器等传感器
  3. 扭矩控制：根据需要提供恒定的扭矩输出，对稳定负载的应用场景是很重要的
  4. 闭环控制：服系统通常采用闭环控制，达到理想目标
  5. 快速响应：响应要快速，能够快速的进行加减速、启停
  6. 可编程性：可以通过工业控制软件编程实现想要的功能逻辑
• 使用场景：
  1. 广泛应用于需要运动控制的工业和自动化领域
  2. 机器人和自动化产线、数控机床和加工中心
  3. 航空航天和国防设备

5）直流有刷电机介绍

• 直流有刷电机：是一种通过转子绕组通电产生磁场和定子永磁体磁场相互作用旋转的一种将电能转换为机械能的装置
  
  图5 直流有刷电机结构

• 直流有刷电机组成

  1. 定子永磁体：用于产生固定磁场
  2. 转子：通电后产生磁场，在磁场中受力运动
  3. 电刷：将电源电流传导到转子绕组上
  4. 换向器：改变转子绕组的电流方向

• 直流有刷电机的使用场景：电动工具、电动牙刷、玩具车驱动电机

6）直流无刷电机介绍

• 直流无刷电机(BLDC)：没有直流有刷电机中的换向器、电刷这些部件。定子是绕组而转子是永磁体
  
  图6 直流无刷电机结构
• 直流无刷电机组成
  1. 转子：永磁体
  2. 定子：定子是线圈绕组
     
     图7 外转子式直流无刷电机
• 直流无刷电机的使用场景：无人机、电动工具、AGV小车、机器人关节

附学习参考网址

1. 5分钟搞懂所有电机类型_哔哩哔哩_bilibili

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