电机的选择
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最近想开始做四轴,网上有很多开源的项目,以前没进行过较底层的硬件设计,刷完一些方案后, 发现电机的选型对四轴很重要。以下是针对一些常用电机的笔记。
注:此处电机均指电动机
1 直流电机
1.1 分类
直流电动机也有很多种,如普通直流电动机,减速直流电动机,无刷直流电动机,伺服直流电动机和 永磁直流电动机等。
1.2 工作原理
此处以普通直流电动机为例。
直流电动机有两个控制端子,一端接正,一端接负,使其正转或反转,若两端都为高(低)电平时则不转。
2 步进电机
2.1 概念
步进电机即将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。
2.2 分类
反应式、永磁式、混合式
2.3 工作原理
没收到一个脉冲信号,电动机转动一个“步距角”,简单地说,就是接受脉冲信号,通过脉冲个数来控 制角位移量。脉冲频率越高,速度越大。
3 舵机
3.1 概念
我们常听到舵机,一般用于机械臂之类,实质上是一种伺服电机。
3.2 工作原理
信号进入信号调制芯片,芯片获得直流偏置电压,将获得的直流偏置电压与电位器的电压进行比较,获得 电压差并输出。其正负控制电动机的正反转。这样输入的脉冲宽度就决定了舵机的转动速度。
4 航模电机
4.1 分类
4.1.1 有刷电机
4.2 异同点
4.2.1 相似
都有转子(里圈的齿,需转动)和定子(外圈的齿,保持不动)。
4.2.2 不同
- 有刷电机的转子是绕圈线组,与动力输出轴相连,定子是永磁磁钢。
- 无刷电机的转子是永磁磁钢,连同外壳一起和输出轴相连,定子是绕圈线组。
- 有刷电机比无刷电机多了用来交替变换电磁场的换场电刷。
- 无刷电机有三根线,配合电调(电子调速器,即电机驱动)使用。有刷电机有两根线。
参考文献:
- 刘平, 刘钊. STC15单片机实战指南[M]. 北京:清华大学出版社, 2016.
- Crazepony开源四轴飞行器[M]. gitbook