机器人常用电机解析及区别
发布时间:2017/11/16 17:56:00 来源:永阜康科技
本文主要讨论的是普通电机,减速电机、步进电机,舵机伺服电机指的是直流电的微型电机,平常我们接触到的也以直流电的居多。电机的学问很深,本文只是为初学者大致讲一下制作机器人常用的各种电机。
电机,俗称“马达”,是指依据电磁感应定律实现电能的转换或传递的一种电磁装置。电动机也称(俗称马达),在电路中用字母“M”(旧标准用“D”)表示。它的主要作用是产生驱动转矩,作为用电器或各种机械的动力源,发电机在电路中用字母“G”表示。
普通电机
普通电机是我们平时间的比较多的电机,电动玩具,刮胡刀等里面都有。这种电机有转速过快,扭力过小的特点,一般只有两个引脚,用电池的正负极接上两个引脚就会转起来,然后电池得正负极再相反的接在两引脚上电机也会向反转。
玩具车上的普通电机
减速电机
减速电机就是普通电机加上了减速箱,这样便降低了转速,增加了扭力,使得普通电机有的更广泛的使用空间。
微型齿轮减速电机
步进电机
步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度,称为“步距角”,它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。
步进电机
舵机
舵机主要是由外壳、电路板、无核心马达、齿轮与位置检测器所构成。其工作原理是由接收机发出讯号给舵机,经由电路板上的IC判断转动方向,再驱动无核心马达开始转动,透过减速齿轮将动力传至摆臂,同时由位置检测器送回讯号,判断是否已经到达定位。位置检测器其实就是可变电阻,当舵机转动时电阻值也会随之改变,藉由检测电阻值便可知转动的角度。
厂商所提供的舵机规格资料,都会包含外形尺寸(mm)、扭力(kg/cm)、速度(秒/60°)、测试电压(V)及重量(g)等基本资料。扭力的单位是kg/cm,意思是在摆臂长度1公分处,能吊起几公斤重的物体。这就是力臂的观念,因此摆臂长度愈长,则扭力愈小。速度的单位是sec/60°,意思是舵机转动60°所需要的时间。
伺服电机又称执行电动机,在自动控制系统中,用作执行元件,把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。
伺服电机
伺服主要靠脉冲来定位,基本上可以这样理解,伺服电机接收到1个脉冲,就会旋转1个脉冲对应的角度,从而实现位移,因为,伺服电机本身具备发出脉冲的功能,所以伺服电机每旋转一个角度,都会发出对应数量的脉冲,这样,和伺服电机接受的脉冲形成了呼应,或者叫闭环,如此一来,系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机,同时又收了多少脉冲回来,这样,就能够很精确的控制电机的转动,从而实现精确的定位,可以达到0.001mm。
直流伺服电机分为有刷和无刷电机。有刷电机成本低,结构简单,启动转矩大,调速范围宽,控制容易,需要维护,但维护不方便(换碳刷),产生电磁干扰,对环境有要求。因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。
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产品型号 |
功能介绍 |
兼容型号 |
封装形式 |
工作电压 |
备注 |
AT8812 |
AT8812为打印机和其它电机一体化应用提供一种双通道集成电机驱动方案。AT8812有两路H桥驱动,最大输出38V 2A,可驱动两路刷式直流电机,或者一路双极步进电机,或者螺线管或者其它感性负载。 |
DRV8812 |
HSSOP-28 |
8V-38V |
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AT8313 |
AT8313提供三路可独立控制的半H桥驱动,每个半H桥可输出2.5A峰值电流或1.75A均方根(RMS)电流输出,可驱动一个三相直流无刷电机,也可被用于驱动螺线管或者其它负载。 |
DRV8313 |
QFN-36 |
8-38V |
2.5A三路半桥集成驱动芯片 |
HR8826 |
HR8826是一种内置步进表的集成微步进电机驱动器,为打印机、扫描仪和其它自动化设备提供解决方案。其设计为能使双极步进电机以全、半、1/4、1/8、1/16、1/32步进模式工作。步进模式由逻辑输入MODEx选择。输出驱动能力达到38V和±3A。HR8826的衰减模式可编程。 |
DRV8825 |
TSSOP-28 |
8V-38V/3A |
具有片上1/32微步进分度器的3A双极步进电机驱动IC |
HR8828 |
HR8828是一种内置步进表的集成微步进电机驱动器,为打印机、扫描仪和其它自动化设备提供解决方案。其设计为能使双极步进电机以全、半、1/4、1/8、1/16、1/32步进模式工作。步进模式由逻辑输入MODEx选择。输出驱动能力达到38V和±3.5A。HR8828的衰减模式可编程。 |
TB6560 |
QFN-48/LQFP-48 |
8V-38V/3.5A |
内置步进表的3.5A集成微步进电机驱动器 |
HR3992 |
HR3992是一种便于使用PWM来控制电流的双极微特步进电机驱动器, 输出驱动能力达到35V和±1.5A。内部固定关闭时间的PWM电流控制时序电路可以通过串行接口进行编程,使其工作在慢衰、快衰或混合衰减模式。 |
A3992 |
TSSOP-24 |
8V-35V/1.6A |
DMOS 全桥 PWM 微步进电机驱动芯片 |
HR4982 |
HR4982是一种便于使用的内部集成了译码器的微特步进电机驱动器。其设计为能使双极步进电机以全、半、1/32和1/128步进模式工作。步进模式由逻辑输入MSx选择。输出驱动能力达到35V和±2A。HR4982包含一个工作在慢衰或混合衰减模式的固定关闭时间的电流调节器。 |
A4982 |
TSSOP-28 |
8V-35V/2A |
内置转换器和过流保护的微特步进电机驱动芯片 |
HR4988 |
HR4988是一种便于使用的内部集成了译码器的微特步进电机驱动器。其设计为能使双极步进电机以全、半、1/4、1/8、1/16、1/32、1/64和1/128步进模式工作。步进模式由逻辑输入MSx选择。输出驱动能力达到35V和±2A。HR4988包含一个工作在慢衰或混合衰减模式的固
定关闭时间的电流调节器。 |
A4988 |
TSSOP-28/QFN-28 |
8V-35V/2A |
内置转换器和过流保护的微特步进电机驱动芯片 |
HR8833 |
HR8833为玩具、打印机和其它电机一体化应用提供一种双通道电机驱动方案。HR8833有两路H桥驱动,可以驱动两路刷式直流电机,或者一个双极步进电机,或者螺线管或者其它感性负载。 |
DRV8833 |
TSSOP-16 |
2.70V-12.8V |
2A低电压双路刷式直流或单路双极步进PWM绕组电流调节/限制电机驱动器IC |
HR5561 |
HR5561是应用于直流电机方案的单通道H桥驱动器芯片。
HR5561的H桥驱动部分采用低导通电阻的PMOS和NMOS功率管。低导
通电阻保证芯片低的功率损耗,使得芯片安全工作更长时间。此
外HR5561拥有低待机电流、低静态工作电流。这些性能使能HR5561
易用于玩具方案。 |
AT5561 |
SOP-8/DIP-8 |
1.8V-6.0V |
玩具单通道直流电机驱动器 |
HR1084 |
HR1084是应用于直流电机方案的单通道H桥驱动器芯片。
HR1084的H桥驱动部分采用低导通电阻的PMOS和NMOS功率管。低导
通电阻保证芯片低的功率损耗,使得芯片安全工作更长时间。此
外HR1084拥有低待机电流、低静态工作电流。这些性能使能HR1084
易用于玩具方案。 |
DW1084 |
SOP-8/DIP-8 |
1.8V-6.0V/1A |
玩具单通道低电压1A直流电机驱动IC |
HR4985 |
HR4985是一种便于使用的内部集成了译码器的微步进电机驱动器。其设计为使双极步进电机能够以全、半、1/4和1/8步进操作。步进模式由逻辑输入MSx选择。输出驱动能力达到35V和±1A。HR4985包括一个能够控制慢或混合衰减模式的电流调节器,其截止时间固定。 |
A4985 |
QFN-24 |
8V-35V/1.0A |
带转换器和过流保护的 DMOS 微步驱动器 |
HR3988 |
HR3988是一款四路DMOS全桥驱动芯片,能够驱动多达2个步进电机或4个直流电机。每个全桥输出额定值高达36V, 1.2 A。 |
A3988 |
TQFP-48 |
8V-35V/1.2A |
四路DMOS全桥电机驱动芯片 |
HR3979 |
HR3979是一种新近开发出来、专门用于双极步进电机的微步进电机驱动集成电路,能驱动马达以全、1/2、1/4及1/16步进操作,其内部集成了步进和直接译码接口、正反转控制电路、双H桥驱动,单路输出额定值达到35V、±2.5A。 |
A3979 |
TSSOP-28 |
8V-35V/2.5A |
带转换器的微步 DMOS 驱动器 |
HR3967 |
HR3967是一种新近开发出来、专门用于双极步进电机的微步进电机驱动集成电路,能以全、1/2、1/4及1/8微步细分驱动马达,输出额定值能达到30V、±750mA 。 |
A3967 |
SOP-24 |
8V-35V/750mA |
内置转换器的微步进电机驱动芯片 |
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