一文分清普通電機、減速電機、步進電機、舵機、伺服電機的區別

2020-12-15 OFweek維科網

減速電機工作原理

減速齒輪電機又稱齒輪減速電機或減速電機,是電機驅動閉式傳動齒輪減速裝置,對電機及齒輪箱進行集成組裝的減速傳動機構,用來降低轉速和增大轉矩,以滿足機械設備工作的需要。

減速齒輪電機的用途:①降低轉速。

把電機的轉速通過減速齒輪箱實現所需要的轉速,即常說的輸出轉速。②增大轉矩。

同等功率條件下,輸出轉速越慢的齒輪減速電機,扭力越大,反之越小。③改變傳動方向。

例如我們用兩個扇形齒輪可以將力垂直傳遞到另一個轉動軸。④離合功能。

我們可以通過加裝剎車離合器,實現斷電即時剎車的目的。

步進電機基本原理

工作原理:

通常電機的轉子為永磁體,當電流流過定子繞組時,定子繞組產生一矢量磁場。該磁場會帶動轉子旋轉一角度,使得轉子的一對磁場方向與定子的磁場方向一致。當定子的矢量磁場旋轉一個角度。轉子也隨著該磁場轉一個角度。每輸入一個電脈衝,電動機轉動一個角度前進一步。它輸出的角位移與輸入的脈衝數成正比、轉速與脈衝頻率成正比。改變繞組通電的順序,電機就會反轉。所以可用控制脈衝數量、頻率及電動機各相繞組的通電順序來控制步進電機的轉動。

發熱原理:

通常見到的各類電機,內部都是有鐵芯和繞組線圈的。繞組有電阻,通電會產生損耗,損耗大小與電阻和電流的平方成正比,這就是我們常說的銅損,如果電流不是標準的直流或正弦波,還會產生諧波損耗;鐵心有磁滯渦流效應,在交變磁場中也會產生損耗,其大小與材料,電流,頻率,電壓有關,這叫鐵損。銅損和鐵損都會以發熱的形式表現出來,從而影響電機的效率。步進電機一般追求定位精度和力矩輸出,效率比較低,電流一般比較大,且諧波成分高,電流交變的頻率也隨轉速而變化,因而步進電機普遍存在發熱情況,且情況比一般交流電機嚴重。

舵機工作原理

由pwm波進入內部電路產生一個偏置電壓,觸發電機通過減速齒輪帶動電位器移動,使電壓差為零時,電機停轉,從而達到伺服的效果。

舵機PWM的協議都是相同的,但最新出現的舵機可能不一樣

協議一般為:高電平寬度在0.5ms~2.5ms控制舵機轉過不同的角度。

伺服電機工作原理

伺服電機的工作原理比較簡單,但是其工作比較高效。伺服電路內置在電機單元內部,它使用一根通常配有齒輪的柔性軸。電信號控制電機,也決定軸的移動量。伺服電機內部設置簡單:小型直流電機,控制電路和電位器。直流電機通過齒輪連接在控制輪上,當電機轉動時,電位器的電阻發生變化,控制電路能夠精確調節運動和方向。

當軸處於正確的(理想的)位置時,電機停止供電。如果軸沒有停在目標的位置,電動機一直運轉,直到進入正確的方向。目標的位置通過使用電脈衝的信號線傳送。所以,電機的速度與實際和理想的位置成正比。當電機接近所需位置時,電機開始緩慢轉動,但電機轉到最遠時,轉速很快。換句話說,伺服電機只需要儘可能快地完成任務,這使得它們成為高效率的設備。

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