直流电机、伺服电机和步进电机的区别
根据位置精度要求、成本、驱动功率可用性、扭矩和加速度要求等设计标准,为不同的应用选择合适的电机。总的来说,DC、伺服、步进电机等电机最适合不同的应用。但步进电机很适合高保持扭矩和低加速度的应用。很多人误解为DC马达,伺服马达和步进马达有很大的区别。本文简要介绍了这三种电机之间的差异,以了解这三种电机之间的差异。
直流电机、伺服电机和步进电机的区别
选择直流电机、伺服电机和步进电机是一项艰巨的任务,包括成本、速度、扭矩、加速度和驱动电路之间的平衡,在选择最佳方案中起着至关重要的作用。你使用的电机。
直流电机
DC马达是两条连续旋转的马达,两条线分别是电源和地线。直流电机在接通电源之前,会开始旋转,直到断开电源。大多数DC电动机每分钟都有高转数(RPM)运转。用于冷却的电脑风扇或由收音机控制的车轮。
采用PWM(脉冲宽度调制)技术,可以控制DC电机的速度,快速脉冲电源ON&OFF技术。电机的速度是由循环开/关比所消耗的时间百分比来定义的。
举例来说,如果电源是50%驱动的,那么DC马达将以100%的速度旋转一半。每一个脉冲都是如此迅速,以至于电机似乎不停地旋转,不动摇!请参考链接了解更多关于DC电机工作原理、优缺点的信息。
伺服电机
伺服电机通常是直流电机、控制电路、齿轮传动装置和电位计(通常是位置传感器)四件事的结合。
与典型的DC电机相比,伺服电机的位置可以得到更准确的控制,而且通常有三根电线,如电源、GND和控制线。这类电动机的电源不断施加,伺服电动机的控制电路将改变电源驱动伺服电动机。这些电机设计用于更准确的任务。在这些任务中,需要准确确定电机的位置,如移动机械臂或控制船或机器人腿上的舵。
与标准DC电机不同,这些电机不易交替使用。位置上的旋转角度约为1800。伺服电机可以获得一个控制信号,表示o/p位置,并向DC电机施加动力,直到轴到达位置传感器确定的精确位置。
PWM用于控制伺服电机的信号(调制脉冲宽度)。但是正脉冲周期不同于DC电机,它控制着伺服轴的位置,而不是速度。在伺服机构中,空档脉冲的值取决于伺服机构,伺服电机轴保持在中间位置。增加脉冲值会使伺服电机顺时针旋转,而较短的脉冲会使轴逆时针旋转。
伺服控制脉冲通常每20ms循环一次,即使这意味着保持相似的位置,也从根本上告诉伺服电机的去向。即使外力对其施加压力,当命令伺服系统移动时,它也会移动到这个位置并保持这个位置。伺服电机可以避免从这个位置移开,伺服电机可以使用的最大阻力作为伺服电机的扭矩额定值。有关伺服电机工作、优缺点的更多信息,请参考链接。
步进马达
从根本上说,步进电机是一种伺服电机,采用不同的电气化方法。步进电机利用围绕中央设备布置的多个凹口电磁体,在电机包括连续旋转DC电机和组合控制器电路的情况下,描述其位置。
步进式电动机需要一个外部控制电路,分别为每个电磁体通电,并使电动机轴导通电。当电磁铁由动力驱动时,它会吸引设备的齿并支撑它们,并与下一个电磁铁“B"略有偏差。当关闭“A并打开“”B”,设备会稍微旋转一下,“B"对齐,并在圆圈的每一个位置,设备周围的每一个电磁体都依次通电和断电以旋转。从一个电磁体到另一个电磁体的每一次旋转都被称为“步进”,因此电机可以在3600次旋转中通过准确的预定定义步进角来激活。
有两种类型的电机,即单极/双极。双极电机是最坚固的电机,通常有4或8根导线。它们内部有两个电磁线圈阵列,并通过改变线圈内的电流方向来实现步进。2线圈也可用于识别5线、6线甚至8线的单极电机,但每一条都有一个中心抽头。在不使线圈内的电流方向相反的情况下,这些电机可以步进,从而简化了电子设备。然而,由于抽头用于一次只增加每个线圈的一半,因此它们的扭矩通常比双极线圈小。
步进式电动机的设计可以在不激活电动机的情况下保持恒定的扭矩,只要在极限范围内使用电动机,就不会出现放置错误,因为这些电动机都是提前定义的。了解更多关于步进电机工作原理、优缺点的信息。
直流、伺服和步进电机的优缺点
直流电动机、伺服电动机和步进电动机的优缺点包括以下内容。
DC电机是一种快速连续旋转电机,主要用于每分钟高速旋转。(RPM)任何旋转物体。比如;轮子,风扇等等
在有限的角度下,伺服电机具有高扭矩、快速、精确的旋转。一般情况下,这是一种高性能的步进电机替代产品,但是使用PWM调整设置更为复杂。适用于机械臂/腿或方向舵的控制。
步进式电动机速度慢,设置方便,旋转和控制精确。–伺服电机等其他电机在位置控制方面优于其他电机。当这些电机需要反馈机构和辅助电路来驱动和定位时,电机可以通过其旋转特性通过分数加法来控制位置。适用于位置至关重要的3D打印机及相关设备。