运动控制中电机的类型及比较

运动控制电机电机已被生产用于广泛的应用。在将运动控制实现到一个复杂的系统之前,权衡每种电机的优缺点是很重要的。

类型的汽车

伺服

伺服电机有内置的编码器,作为反馈传感器。这些传感器收集关于转子的位置和速度的数据,使伺服电机运行的高精度和一致性。

有刷直流(单相)

有刷直流电动机是一种简单的依靠磁场来移动转子的电机。与许多同行相比,刷直流电机的技术不那么复杂,因此可以以相对便宜的价格提供可靠的性能。然而,电机经历了不断的摩擦,这可以导致磨损的时间。

无刷直流(三相)

无刷直流电动机是由有刷直流电动机发展而来的,它可以在更紧凑的空间中运行,但不会牺牲性能。在无刷电机中,电流是通过定子运行的,而不是像在有刷电机中那样通过线圈。虽然无刷电机可能比它的前身更昂贵,他们通常使用更久,需要更少的维护。

无刷交流

与直流电动机相似,无刷交流电机通过定子运行电流,并在转子中使用磁铁。不同的是,交流电机运行的是恒定的电流,提供了一个更平稳的旋转。无刷交流电机是高效率的。因此,它们在运动控制专家和专业人士中非常受欢迎。

其他旋转电机

步进

步进电机有一个内部转子,受外部磁铁的影响。绕组效应产生能量后,转子的齿沿固定的步进转动。因为它们的增量运动,步进电机提供了实用性,因为它们可以改变速度和方向。

交流感应

交流感应电机是工业和重型机械中应用最广泛的电机类型之一。感应电动机与上述旋转电动机的区别在于感应电动机不使用永磁体。它们依靠定子内产生的旋转磁场来诱导转子的旋转。

非扶轮汽车

线性马达

顾名思义,直线电机可以被认为是一个展开的无刷电机。它们是用相同的磁学原理设计的,但它们是以开放的形式运行的。使用直线电机的一个主要好处是速度。

线性致动器

线性致动器结合了旋转电机和线性电机的技术,生产出了一种具有成本效益的机器,与上述电机相比增加了功能。然而,也有一些权衡,执行机构放弃了速度和紧凑性。

比较

步进电机与小型伺服电机

步进电机和小型伺服电机都提供了更多的通用性。伺服电机更动态,填料比步进多三倍的扭矩。但对于那些考虑成本的人来说,步进器可能是一种有效的替代选择,因为它们更便宜。

伺服电机与矢量电机的定位

伺服电机和矢量电机在定位应用中都是有用的,这取决于系统的需要。因为矢量电机具有相当大的惯量,它们最适合于重载。相比之下,伺服电机处理更轻的负载,但这样做更快。

旋转电机(加上旋转到直线设备)与直线电机

当选择旋转电机或直线电机,一定要明确定义您的目标。两个主要考虑因素应该是速度和准确性,但成本可能是一个主要因素。直线电机可以有更大的前期成本。

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