电机家族那点事
“ 看到各种形形色色的电机你是否会脸盲呢,阅读下文会帮你在实际应用中正确选择方案。”
首先我们看一下常见的几种电机类型:
有刷直流电机
这种电机是最为简单的一种电机,也是我们在普通生活中接触最多的电机,其中生活玩具、家用电器上使用的比较多。最大的特点是,接通直流电就会转动,操作方便,调速简捷,造价便宜。
缺点:由于电刷与转子的摩擦,会产生大量的热量和阻力,所以动能转换效率很低。
无刷电机
它是在有刷直流电机的基础发展而来的,它是靠交流电驱动的,其驱动电流有两种,一个是方波,一个是正弦波。这种电机在无人机系统中很常见。
优点:机械特性和调节特性好,寿命长,噪声小,动能转换效率高。
缺点:由于永磁材料的问题,导致其功率都在100KW以下。
步进电机
这是一种将电脉冲信号转换成角位移的机构,可以通过调节脉冲信号,改变其转速和扭矩。
优点:能做到精确控制,精确定位。
缺点:不适用高速运转的场景,但低速转动时会有较大的振动和噪声。
伺服电机
早期指的是直流电机,现在大多数指无刷直流电机和永磁同步伺服电机。这种电机可以将电压信号转换成机械能输出,所以通过控制电压可以改变其转速、转矩等。
优点:控制简单,体积小,反应快,功率较小。
缺点:主要适用于随动系统中。
舵机
其实它是一个完整的电机系统,不能把它看成一个电机元件,一般它是由直流电机、减速齿轮组、传感器、控制电路组成的。在机器人控制中是最常见的。
优点:精确控制,操作简单。
缺点:只能在一定角度范围内转动。
通过电机家族图谱可以清楚地看到,电机可以分为三大类——控制电机、功率电机、信号电机。由于电机工业控制中占据了重要的地位,人们研制出了不同功能和种类的电机,在庞大的电机家族还有很多分类,我们就不一一介绍了。最后,特别值得介绍的就是一些智能电机,许多厂家开始倾向于研制芯片电机一体化,把各种通信端口和工业通信协议集成到电机产品上,省去了驱动器这样的外围设备。这些电机最大的特点是“驱动+编码器+电机”集成化,外围预留出CAN、RS485等常见的接口