电机11111

  • 直流电机

    • 直流有刷电机
    • 直流无刷电机
  • 步进电机

  • 伺服电机

  • 舵机

无刷电机损坏只能更换

有刷小电机天生转速极高,,扭矩孱弱,,, 6v供电,空载转速普遍8000~15000转/分钟,,,转子体积小,,线圈匝数少,原生输出扭矩极小,,直接带动车轮,机械负载会堵转烧机

齿轮减速,,通过小齿轮带动大齿轮,,把高转速转换成大扭矩,,,是低成本的增扭方案


  • 有刷一般只需要两个端子就能驱动
  • 无刷电机一般需要三个端子

H桥: 用来控制直流电机,,正转,反转,刹车的电路,,,,形状像字母H

复制代码
  VCC
   |
  Q1      Q2
   |------|
   |      |
   M 电机
   |      |
   |------|
  Q3      Q4
   |
  GND

4中工作状态:

  • s1, s4导通 : 电流 从左到右 ,,,, 电机正转
  • s2 ,s3导通 : 电流从右到左 ,,,, 电机反转
  • 刹车: q3,q4同时导通,,,或者 q1,q2导通,,,此时电机两端短接,,,电机产生反电动势,,, brake制动
  • 桥臂直通 shoot through ,,,, q1,q3导通,电流没经过电机,,直接短路,,mos管可能直接烧掉,,,所以驱动器都会加死区时间dead time,确保一个mos关断后,另一个再打开

有刷直流电机 : DC motor

电机内部有 : 电刷+ 换向器

他自己会完成换向

给他一个正电压,,就正转

给他一个反电压,,,就反转

有刷电机的驱动器只需要控制电压方向 + 控制电压大小,,像tb6612本质都是H桥

无刷直流电机 (BLDC) : 没有电刷和换向器,,,所以不能直接接电源

A相,,B相,,C相,,, 需要电子换向

三相无刷电机 : 电机里面有三组线圈 ,,A相,B相,C相,,

复制代码
   A

B C

如果只给 A相通电,,转子会被吸到A附近,,如果只给B相通电,,转子会被吸引到B附近

转子

定子就是 三组线圈

驱动器不断改变哪组线圈通电,,磁场就在旋转,,,转子追着磁场跑

三相就是三组线圈轮流工作,,制造一个旋转磁场

半桥 : half bridge

全桥: full bridge

三相桥 : 三个半桥

半桥

复制代码
     VCC
      |
     Q1
      |
------o------ 输出
      |
     Q2
      |
     GND

Q1: 上管

Q2: 下管

中间的o点,,叫桥臂输出点。。。。

要么上管导通,,要么下管导通 ,,, 这个半桥的作用: 让输出在vcc 和 gnd之间切换

同时导通 : 叫做 桥臂直通 shoot through ,,, 直接短路

全桥:

两个半桥拼起来

复制代码
        VCC
         |
      Q1    Q2
       |       |
       +----+
       | 电机|
       +----+
       |        |
      Q3    Q4
         |
        GND

H桥 == 全桥 == full bridge

左边q1,q3是一个半桥,,, 右边 q2,q4是一个半桥,,,, 两个半桥组成了一个全桥

无刷电机是三个半桥

A相

B相

C相

复制代码
         VCC
           |
    Q1  Q3  Q5
     |      |        |
     A     B     C
     |      |        |
    Q2   Q4    Q6
             |
          GND

三个半桥 == 6个mos管 == 三相逆变桥

逆变 : 把直流变成交流,,, 叫 逆变器Inverter

H桥本身就是一种逆变器

三相逆变桥: 把24v直流,,变成三相交流,,逆变

42步进,,, 尺寸

伺服电机 :

IGBT : insulated gate bipolar transistor

  • insulated : 隔热
  • gate : 大门
  • bipolar :两极的
  • transistor : 晶体管

mosfet的简单控制 + 三极管的大电流能力的结合体

是一种电子开关,,, 经常出现在 变频器,,电动车控制器,工业伺服,,大功率逆变器,,光伏逆变器,,电焊机,,

工业设备大量使用

mosfet : 高频开关

三极管 BJT : 大电流

IGBT : 高压大功率

mosfet : metal oxide semiconductor field effect transistor

  • metal :金属的
  • oxide : 氧化物
  • semiconductor : 半导体
  • transistor : 晶体管

金属-氧化物-半导体场效应晶体管

扭矩 (力矩) : 使物体发生旋转的作用力效果,, 等于 = 力 * 力臂

T = F * L 单位 N*m 牛米

扭矩: 可以理解成让物体转动的能力

车重物 : 需要100N的前进推力,,, T = F *L ,,, 扭矩不变,,如果车子需要同样的前进推力,,轮子越大,,需要的扭矩越大,,轮子越小,,需要的扭矩越小,,, 轮子越小,,更容易往前推进

大轮子更容易跑得快,,,但更难 拉得动

公路车,, 大前盘 --- 小后盘 ,, 前盘转一圈,, 后盘转好几圈,,,速度变大了,,能量不会凭空产生,,转速*2, 扭矩/2,,,

大前盘-- 小后盘 ,, 扭矩最小,,上坡需要一定的推力,,推力不够,,就上不了坡,,,,

功率 ≈ 扭矩 × 转速

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