常见电机分类和驱动原理视频文章目录常见电机分类和驱动原理视频基本分类直流刷电机直流无刷电机(BLDC )步进电机(Stepper motor )舵机(steering engine )伺服电机) SSS
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直流电刷电机的基本原理是电磁感应:旋转磁场带动转子转动
电机由定子和转子构成,一个产生旋转磁场,一个是磁极,电机的转子(轴承)旋转。
由此,实现电能-磁能-机械能转换
直流无刷电机(BLDC ) BLDC的定子(stator )是通电的线圈,而转子(rotor )是永久磁铁!
只要在定子线圈中流过适当方向的电流,使电磁铁的磁极方向与永久磁铁的磁极方向正好对应,就可以排斥、吸引转子进行旋转运动。
下图按顺序分别对线圈通电,使其朝向转子的方向为电磁铁的s极,使转子沿顺时针方向旋转
以上驱动方式,即每个线圈可以依次单独通电,但过于复杂,效率低下。 因此,实际的BLDC将那6个线圈组合2个,分为a、b、c 3个绕组。 这样可以同时驱动两个电磁铁,效率很快就提高两倍。
但是请不要忘记,这还是使用磁铁“吸引”的特性,磁铁也有“排斥”的特性。 同时驱动另一个线圈,在前一个线圈“吸引”转子时,如果另一个线圈“排斥”转子,我们的转子就能得到更高的驱动力。 下图:
原来的a、b、c三个绕组各自独立,所以控制非常麻烦。 那么,把a、b、c三个绕组连接起来做成“星形结”,本来三个绕组就会引出六条线。 刚才引出的线只减少到了三条。
电源正极与右上a绕组输入连接,电源负极与左下b绕组输出连接。 此时,a绕组和b绕组同时被驱动,而且其极性相反,实现了与3个绕组独立驱动时相同的效果。
所以,按照这个顺序,AB-AC-BC-BA-CA-CB,这六个节拍,依次循环驱动定子绕组,转子就可以一直旋转下去。
步进电机是将电脉冲信号转换成角位移或线位移的开环控制元件。 非过载时,电机的转速、停止位置仅取决于脉冲信号的频率和脉冲数,不受负载变化的影响
依次改变绕组的磁场,转子会正转或反转。 例如,通电方向为A-B-C-D时,电机正转,相反方向通电时,电机反转。
一般电机驱动方式为八拍方式驱动: ABB BC CD DA
另一种方式为4拍方式驱动: AB-BC-CD-DA-AB
舵机(steering engine )舵机控制周期为20 ms PWM信号,脉冲宽度为0.5-2.5ms,相应的舵盘位置为0-180度,呈线性变化。
伺服电机(servo motor )伺服电机广泛用于各种控制系统,可以将输入的电压信号转换为电机轴上的机械输出量。 一般来说,要求伺服电动机的电动机旋转速度受到施加电压信号的控制,旋转速度根据施加电压信号的变化而连续变化,转矩由从控制器输出的电流控制。
大部分伺服电机是指交流永磁同步伺服电机或直流无刷电机。 伺服电机都是闭环控制系统,应用于各种运动控制,特别是随动系统