電機介紹與選型

2022-06-24 23:06:19 字數 2316 閱讀 6509

電機,就是通常所說的馬達,小時候玩的四驅車上的馬達也是電機(直流電機),從電機的控制角度來說,有直流電機、步進電機、交流電機(這裡特別解釋下,步進電機有的是交流控制,有的是直流控制,但是都是使用驅動控制的,所以相同的功率的電機,步進電機一定是大於直流或者交流電機,因為你買乙個步進電機,實際上已經買了乙個控制器了,可能你還需要乙個驅動器)。

直流電機

就是最常見的電機,那種沒有正負極,兩根線,通上電就可以轉的電機。直流電機的功率是p=u*i,也就是直流電機的功率是由供給其的電壓和電流決定的。一般來說,直流電機的功率越大,轉的越快。一般我們說機械硬碟的轉速,就是指機械硬碟核心的電機的轉速,使用的單位是轉/min 一般的機械硬碟是5400轉/min,藍盤是7400轉/min,聽說有9600轉/min的,我沒見過。但是我們一般是使用電機來驅動一些東西,並不是所有東西都能做的像硬碟的臂那麼輕,所以並不是轉的越快就越好,我們選用直流電機的時候,還需要考慮乙個問題,扭矩,就是大學物理上的n*m的東西。現在,假如我們手裡有了乙個直流電機了,那麼我們發現我們需要讓電機帶動乙個東西,加上這個東西時,電機轉不動了(千萬不要這麼實驗,燒電機的可能性高達90%以上,不確定的時候,找個學自動化的人幫你算下,有了功率他們就可以算出來乙個扭矩)。那麼你需要增大其扭矩,這個時候,你就需要乙個減速機構。這個減速機構叫做減速器,**上賣減速器的賣家可以提供定值服務,有點小貴,反正比去船舶買帶減速的電機便宜。

但是,如果你找了個人,幫你算了下,說非得減速到200倍才能驅動(減速比越多越貴,軸承減速器比行星輪減速器貴點……具體情況問下學機械的同學,我機械學的渣),這個時候你發現轉速太慢,不符合自己的意願了,那麼你有兩種選擇,一種增大功率,另一種換個電機。

先說增大功率。根據公式,無非兩種方式,一種增大電流,也就是換個更強力的電池,這裡插點閒話,鋰電池上邊標的5c,10c,20c的含義就是,充放比的含義,5c就是充電時假如是1000ma的話,放電時可以最大以5000ma的方式放電。這樣的話,會面臨乙個比較的問題,電機是有電阻的,根據電熱公式,電機內阻產生的熱i*i*r,就是原來的25倍,這個會導致電機急速變熱,然後,可能就燒掉了。畢竟直流電機上有乙個石墨轉子,石墨轉子太熱容易燒,再說直流電機都是用銅線纏的,細的銅線經過大電流也容易燒毀。

再說增大電壓,增大電壓方式同樣可以增大功率。但是增大電壓有乙個好處就是,電壓增大是可控的,你可以選擇增大1.1倍,或者1.2倍,而不像電流增大基本很難控。同樣的,增大電壓同樣可能會導致通過石墨轉子或者銅線燒,但是稍微增大一點是可以的。功率不夠,最好的辦法還是換個大功率的直流電機。

簡單的說下直流電機的控制方式,直流電機是兩根線控制,無所謂哪根正哪根負,只要一根正一根負接上 ,就可以轉,但是電機轉的方向是與接線方式相關的。如果需要用控制板控制電機,請查下你電機所需的標準電壓和電流。假如是乙個9v的電機,一般來說,7v甚至5v也可以轉。但是轉速一定不同的。一般來說,51微控制器每個管腳的電流驅動能力,就是能輸出的最大電流是40ma,而stm32的管教輸出能力是2-10ma,全部管腳不超過200ma,所以指望stm32驅動電機,是完全沒有可能的。這個時候就需要一種低電流控制大電流的工具。學過初中物理的人喜歡使用繼電器,但是繼電器是一種低電壓控制高電壓的工具,注意,它沒有電流控制能力,它所謂的電流控制能力是通過控制電壓實現的,而且繼電器有個很噁心的問題是延遲,你能容忍你的電機在發出訊號0.5秒後才響應的話,就使用繼電器吧,同時,因為不是立即響應,使用繼電器調速是天方夜譚。

控制直流電機,最好的使用直流電機驅動,比如最常見的l298,l298模組最大能驅動的電機是12v的,功率也很小。直流電機驅動的使用方式就是在int1-4給對應的高電平,那麼,out1-4就可以輸出大電流的高電平。注意,如果你的電機是單向的話,請將直流電機的另一根線接在l298的gnd上,不要接在板子上,所有的板子都很脆弱,電機是靠磁效應轉動的,電機轉動產生的電流就足夠擊穿板子的晶元了,而且不要讓電機的正極接在板子上,電機轉動所需的大電流會拉低整個板子的電壓,很可能導致板子燒毀和莫名其妙的重啟。

2. 步進電機

步進電機上邊說了,是一種自帶控制器的電機,控制方式很多,大部分需要通過驅動器來控制,具體使用,看**相關頁面。

3. 交流電機

所謂無人機上的無刷電機就是一種交流電機。交流電機的好處是不需要石墨電刷,這樣可以提供更高的電壓,更高的電流,同時石墨是不耐磨的,沒有石墨電刷,可以提高更高的轉速(據我所知,無人機上使用的普遍是15000轉/min以上的無刷電機)。具體控制方式,我們一般解除到的都是用一種電調的東西來將直流轉換為交流,同時提供調速功能,其實調速比較簡單,既然能將直流轉換為交流,那麼改變頻率即可實現調速。

4.  舵機

舵機是一種特殊的電機,是一種帶控制器,將運動限制在180°或者360°的直流電機,注意:舵機在通電時,是提供扭矩的,不可以帶電扳舵機。舵機的**主要決定其是否是數字的。數字舵機的好處是自帶乙個小板子,給乙個控制訊號即可保持狀態的舵機,模擬舵機想要保持乙個狀態需要持續給其對應訊號。

步進電機 滾珠絲杆 伺服電機與步進電機選型

工況條件 負載的總質量 包含工作台 m1 10kg 負載的最大移動速度 vm 80mm s 絲杆質量 ms 1.24 kg 絲杆外徑 da 20 mm 絲杆螺距值 p 20 mm 絲杆與水平面之間的角度 0 絲杆的摩擦係數 u1 0.3 絲杆軸向外力 fa 0 n 電機轉速 n1 3000 rpm ...

關於步進電機選型

專案評估,要用到步進電機,選型?有哪些重要引數呢?步進電機是一種將電脈衝轉化為角位移的執行機構。通俗一點講 當步進驅動器接收到乙個脈衝訊號,它就驅動步進電機按設定的方向轉動乙個固定的角度 即步矩角 您可以通過控制脈衝個數來控制角位移量,從而達到準確定位的目的 同時您可以通過控制脈衝頻率來控制電機轉動...

風扇選型手冊 伺服電機選型計算手冊

伺服電機具有平滑的旋轉特性 優秀的加速能力以及高可靠性。搭配內建編碼器可以實現高精度定位與控制,在非標裝置領域應用非常廣。伺服電機的選擇主要是對進給軸驅動電機的選擇。基於伺服電機的精度 負載 快速移動的速度 系統的最小進給單位以及其他因素進行綜合的考慮,從而得出正確的選擇。在機械加工中,電機所受的力...