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电机的类型/优缺点/应用

更新:2024-09-17 08:00 发布者IP:120.237.217.245 浏览:0次
电机的类型/优缺点/应用
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伺服电机





普通伺服电机




伺服电机(servo motor)也叫执行电机,可使控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。


与步进电机原理结构不同的是,伺服电机由于把控制电路放到了电机之外,里面的电机部分就是标准的直流电机或交流感应电机。


伺服电机靠脉冲来定位,伺服电机接收到1个脉冲,就会旋转1个脉冲对应的角度。


电机每旋转一个角度,编码器都会发出对应数量的反馈脉冲,反馈脉冲和伺服驱动器接收的脉冲形成闭环控制,这样伺服驱动器就能够很jingque的控制电机的转动,从而实现jingque的定位。










伺服电机的控制




一般工业用的伺服电机都是三环控制,即电流环、速度环、位置环,分别能反馈电机运行的角加速度、角速度和旋转位置。


芯片通过三者的反馈控制电机各相的驱动电流,实现电机的速度和位置都准确按照预定运行。


交流伺服具备额定转速下力矩恒定的特点,常见200W,400W低中惯量交流伺服额定转速为3000rpm,最高转速5000rpm,转速高。


力矩与电流成正比,可以工作在力矩模式,例如锁螺丝,压端子等需要恒定力矩的场合。


交流伺服工作噪音振动极小,发热低。


同体积下电机惯量转子惯量小,400W伺服惯量仅相当于57基座2NM步进电机的转子惯量。


伺服具备短时间过载能力,选型时需考虑加减速时电机过载倍数。伺服采用闭环控制,同闭环步进一样存在位置跟踪误差。伺服需要调试才能使用。


步进和伺服电机的原始扭矩不够用的情况下,往往需要配合减速机进行工作,可以使用减速齿轮组或行星减速器。










舵机




舵机(servo)国人起的俗称,是一类直流伺服电机,最先是用于小型航模,现在用于小型机器人关节。


从结构来分析,舵机包括一个小型直流电机,加上传感器、控制芯片、减速齿轮组,装进一体化外壳。


能够通过输入信号(一般是PWM信号,也有的是数字信号)控制旋转角度。


由于是简化版,原本伺服电机的三环控制被简化成了一环,即只检测位置环。


廉价的方案就是一个电位器,通过电阻来检测,gaoji的方案则会用到霍尔传感器,或者光栅编码器。


一般舵机价格低廉、结构紧凑,但精度很低,位置镇定能力较差,能够满足很多低端需求。


随着消费级小型机器人在近两年的热潮,小型轻量的舵机一下子成了最合适的关节元件。


但机器人关节对性能的要求远高于航舵,而作为商业产品也比DIY玩家对舵机质量要求高得多。







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