為不同的應(yīng)用選擇合適的電動機取決于一些設(shè)計標準,例如位置精度要求,成本,驅(qū)動功率的可用性,扭矩和加速度要求??傮w而言,直流,伺服和步進電機等電動機最適合不同的應(yīng)用。但是,步進電機非常適合于高保持轉(zhuǎn)矩和較低加速度的應(yīng)用。許多人誤解為直流電機,伺服電機和步進電機之間存在巨大差異。為了了解這三個電動機之間的區(qū)別,本文簡要介紹了這三個電動機之間的區(qū)別。
直流電機,伺服電機和步進電機之間的區(qū)別
在直流電機,伺服電機和步進電機之間進行選擇是一項艱巨的任務(wù),包括在眾多設(shè)計因素之間取得平衡,即成本,速度,轉(zhuǎn)矩,加速度以及驅(qū)動電路,在選擇最佳方案時都起著至關(guān)重要的作用。您的應(yīng)用的電動機。
直流電機
直流電機是兩線連續(xù)旋轉(zhuǎn)電動機,兩線分別是電源和地線。接通電源后,直流電機將開始旋轉(zhuǎn),直到斷開電源。大多數(shù)直流電機都以每分鐘高轉(zhuǎn)數(shù)(RPM)運轉(zhuǎn)。計算機中用于冷卻的風扇或由收音機控制的車輪。
直流電機
DC電機速度可以通過使用PWM來控制(脈沖寬度調(diào)制)技術(shù),快速脈沖電源ON&OFF的技術(shù)。循環(huán)打開/關(guān)閉比率所消耗的時間百分比定義了電動機的速度。
為,例如,如果電源在50%驅(qū)動時,則直流電機將在100%的速度的一半旋轉(zhuǎn)。每個脈沖是如此之快,以至于電機似乎不停地旋轉(zhuǎn),不會動搖!請參考鏈接以了解有關(guān)直流電機工作原理,優(yōu)缺點的更多信息
伺服電機
通常,伺服電機是四件事情的結(jié)合,即直流電機,控制電路,齒輪傳動裝置以及電位計(通常是位置傳感器)。
與典型的直流電機相比,可以更精確地控制伺服電機的位置,并且通常,它們具有三根電線,例如電源,GND和控制線。這些電機的電源不斷地施加,而伺服電機的控制電路會改變功率來驅(qū)動伺服電機。這些電機設(shè)計用于更精確的任務(wù),在這些任務(wù)中,需要精確地確定電機位置,例如在特定范圍內(nèi)移動機械臂或控制船或機器人腿上的舵。
伺服電機
這些電動機不像標準的直流電機那樣容易交替使用。位置上的旋轉(zhuǎn)角大約為1800。伺服電機獲得一個表示o / p位置的控制信號,并向DC電動機施加動力,直到軸到達由位置傳感器確定的精確位置為止。
PWM(脈沖寬度調(diào)制)用于控制伺服電機的信號。但是,與直流電機不同的是,正脈沖周期控制著伺服軸的位置,而不是速度??諜n脈沖的值取決于伺服機構(gòu),將伺服電機的軸保持在中間位置。增加脈沖值將使伺服電機順時針旋轉(zhuǎn),而較短的脈沖將使軸逆時針旋轉(zhuǎn)。
伺服控制脈沖通常每20 ms循環(huán)一次,從根本上告訴伺服電機去向,即使那意味著保持在相似的位置。當命令伺服系統(tǒng)移動時,即使外力對其施加壓力,它也會移動到該位置并保持該位置。伺服電機會避免從該位置移開,以伺服電機可以使用的最大阻力作為該伺服電機的扭矩額定值。請參考鏈接以了解更多有關(guān)伺服電機工作,優(yōu)缺點的信息。
步進馬達
步進電機從根本上說是一種使用不同的電動化方法的伺服電機。在電動機包括連續(xù)旋轉(zhuǎn)直流電機和組合控制器電路的情況下,步進電機利用圍繞中央設(shè)備布置的多個凹口電磁體來描述位置。
步進電機需要一個外部控制電路來分別為每個電磁體通電,并使電機軸導通。當電磁鐵由動力驅(qū)動時,它會吸引設(shè)備的齒并支撐它們,與下一個電磁鐵“ B”略有偏移。當關(guān)閉“ A”并且打開“ B”時,設(shè)備將略微旋轉(zhuǎn)以與“ B”對齊,并且在圓圈的每個位置,設(shè)備周圍的每個電磁體依次通電和斷電以進行旋轉(zhuǎn)。從一個電磁體到另一個電磁體的每次旋轉(zhuǎn)都稱為“步進”,因此可以通過精確的預(yù)定義步進角,在整整3600次旋轉(zhuǎn)中激活電動機。
步進電機
這些電動機有兩種類型,即單極/雙極。雙極電動機是最堅固的電動機,通常有4或8根引線。它們內(nèi)部有兩個電磁線圈陣列,并且通過改變線圈中的電流方向來實現(xiàn)步進。通過識別5線,6線甚至8線的單極電動機,也可以使用2線圈,但是每一個都有一個中心抽頭。這些電機可以步進,而不必使線圈中的電流方向相反,從而簡化了電子設(shè)備。但是,由于該抽頭用于一次僅增強每個線圈的一半,因此它們通常比雙極線圈具有較小的扭矩。
步進電機的設(shè)計可以提供恒定的保持轉(zhuǎn)矩,而無需激活電機,只要在極限范圍內(nèi)使用電機,就不會發(fā)生放置錯誤,因為這些電機都是預(yù)先定義好的情況。了解有關(guān)步進電機工作原理,優(yōu)缺點的更多信息
直流,伺服和步進電機的優(yōu)缺點
直流電機,伺服電機和步進電機的優(yōu)缺點包括以下內(nèi)容。
直流電機是快速連續(xù)旋轉(zhuǎn)電動機,主要用于需要以每分鐘高旋轉(zhuǎn)速度(RPM)旋轉(zhuǎn)的任何物體。例如; 車輪,風扇等
伺服電機在有限的角度下具有高扭矩,快速,準確的旋轉(zhuǎn)。通常,這是步進電機的高性能替代產(chǎn)品,但使用PWM調(diào)整則設(shè)置更為復(fù)雜。適用于機械臂/腿或方向舵控制等。
步進電機速度慢,易于設(shè)置,精確旋轉(zhuǎn)和控制–在位置控制方面優(yōu)于伺服電機等其他電機。在這些電動機需要反饋機構(gòu)和輔助電路來驅(qū)動定位的情況下,該電動機可通過分數(shù)加法通過其旋轉(zhuǎn)特性進行位置控制。適用于位置至關(guān)重要的3D打印機和相關(guān)設(shè)備。
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原文標題:直流電機,伺服電機和步進電機的區(qū)別
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電機的種類分類,交流電機、直流電機、伺服電機、步進電機的區(qū)別介紹
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伺服直流電機仿真圖

無刷直流電機與有刷直流電機的區(qū)別

步進電機與直流電機的優(yōu)缺點及與伺服電機區(qū)別

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