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使用線性模組的過程中，常常用到的電機(jī)知識，干貨收藏過哦。

電機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，像無人機(jī)、機(jī)器手臂、電動(dòng)工具以及工業(yè)自動(dòng)化等。許多剛開始接觸電機(jī)的工程師會有一些疑惑，今天給大家整理了關(guān)于電機(jī)的11個(gè)常用知識點(diǎn)，重點(diǎn)介紹了一些容易被忽略但很重要的知識點(diǎn)，希望能給大家?guī)韼椭?br>
01
BLDC無刷直流電機(jī)調(diào)速控制方式有哪些方法
1.外部模擬信號調(diào)速控制；
2.脈沖頻率調(diào)速控制；
3.PWM調(diào)速控制；
4.內(nèi)置電位器調(diào)速控制；
5.外接電位器調(diào)速。

02
無刷直流電機(jī)調(diào)速種類和原理是什么
直流電機(jī)調(diào)速一般采用脈沖寬度調(diào)制。
即供電電壓是寬度可調(diào)的脈沖電壓。當(dāng)脈沖最寬時(shí)，相當(dāng)于直流電，功率最大，轉(zhuǎn)速最高。脈沖寬度減小時(shí)，相當(dāng)于直流電電壓降低，功率及轉(zhuǎn)速降低。
脈寬調(diào)制（PWM）是調(diào)整脈沖的寬度而不是頻率?！懊}沖寬了”指的是高電平時(shí)間長了，低電平時(shí)間短了，脈沖頻率并沒有變。脈寬調(diào)制并不是直接調(diào)整電機(jī)的速度，而是改變電機(jī)的功率或扭矩。扭矩大了，換向加快，轉(zhuǎn)速就提高了。

03
怎樣將直流無刷電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)
利用加絲杠，加一個(gè)編碼器，形成閉環(huán)控制，如果一般定位使用，可以考慮使用步進(jìn)電機(jī)，伺服電機(jī)也可以。伺服主要靠脈沖來定位，基本上可以這樣理解，伺服電機(jī)接收到1個(gè)脈沖，就會旋轉(zhuǎn)1個(gè)脈沖對應(yīng)的角度，從而實(shí)現(xiàn)位移，因?yàn)?，伺服電機(jī)本身具備發(fā)出脈沖的功能，所以伺服電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，都會發(fā)出對應(yīng)數(shù)量的脈沖。這樣，和伺服電機(jī)接受的脈沖形成了呼應(yīng)，或者叫閉環(huán)，如此一來，系統(tǒng)就會知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機(jī)，同時(shí)又收了多少脈沖回來，這樣，就能夠很精確的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)精確的定位，可以達(dá)到0.001mm。

04
直流無刷電機(jī)的極數(shù)怎么判斷
1.如果使用CD系列驅(qū)動(dòng)器，可以用ZERO命令(轉(zhuǎn)子置零位)，使能驅(qū)動(dòng)器，電流從定子統(tǒng)組的C端流進(jìn)，從B端流出，產(chǎn)生一個(gè)極數(shù)與轉(zhuǎn)子磁場極數(shù)一樣的定子磁場，該磁場的強(qiáng)弱可用IZERO設(shè)定。設(shè)定IZERO=5(電機(jī)連續(xù)電流的5%)，用手緩慢的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子一圈，每當(dāng)轉(zhuǎn)子的磁極對準(zhǔn)定子的磁極（同性或異性），便有一次停頓。如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)圈有2p次停頓，則該電機(jī)的極數(shù)為2p。
2.果使用沒有轉(zhuǎn)子置零位命令的驅(qū)動(dòng)器，如S600/S300，可將驅(qū)動(dòng)器設(shè)置為串行電流模式。
用電流指令T，給定一小電流，不足以使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。用手緩慢的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子一圈，每當(dāng)轉(zhuǎn)子的磁極對準(zhǔn)定子的磁極(同性或異性)，便有一次停頓 。如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一圈有2p次停頓，則該電機(jī)的極數(shù)為2p。設(shè)定正確的電動(dòng)機(jī)極數(shù)對驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)行相當(dāng)重要。

05
改善無刷直流電機(jī)低速的方法
由于無刷直流電機(jī)在低速運(yùn)行時(shí)，所測量的反電動(dòng)勢太小，此時(shí)需要考慮到二極管的正向壓降造成反電動(dòng)勢的電壓偏移，其將產(chǎn)生不平均分布的過零點(diǎn)。在此提出低速時(shí)的反電動(dòng)勢檢測改善方法，在低速時(shí)可以使用一個(gè)前置補(bǔ)償電路去改善反電動(dòng)勢檢測效果。

06
獲得無刷直流電機(jī)位置或速度的實(shí)時(shí)信息的方法
1.依靠霍耳元件或者碼盤來獲得位置、速度信號。
缺點(diǎn):增加了器件成本，在無法加裝傳感器的時(shí)候無效。
2.無傳感器(Sensorless)方法，現(xiàn)在主要有反電動(dòng)勢過零檢測法、三次諧波分析法以及Kalman預(yù)測法。
缺點(diǎn):局限于反電動(dòng)勢為梯形的BLDCM，而且有的需要加裝特別的外部電路，在一些場合下無法實(shí)現(xiàn):有的算法復(fù)雜，會造成較大的實(shí)時(shí)誤差。

07
如何確定步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的直流供電電源
A.電壓的確定
混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的供電電源電壓一般是一個(gè)較寬的范圍（比如IM483的供電電壓為12～48VDC），電源電壓通常根據(jù)電機(jī)的工作轉(zhuǎn)速和響應(yīng)要求來選擇。如果電機(jī)工作轉(zhuǎn)速較高或響應(yīng)要求較快，那么電壓取值也高，但注意電源電壓的紋波不能超過驅(qū)動(dòng)器的最大輸入電壓，否則可能損壞驅(qū)動(dòng)器。
B.電流的確定

供電電源電流一般根據(jù)驅(qū)動(dòng)器的輸出相電流I來確定。如果采用線性電源，電源電流一般可取I的1.1～1.3倍；如果采用開關(guān)電源，電源電流一般可取I 的1.5～2.0倍。

08
四相混合式步進(jìn)電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器的串聯(lián)接法和并聯(lián)接法有什么區(qū)別
四相混合式步進(jìn)電機(jī)一般由兩相驅(qū)動(dòng)器來驅(qū)動(dòng)，因此，連接時(shí)可以采用串聯(lián)接法或并聯(lián)接法將四相電機(jī)接成兩相使用。
串聯(lián)接法一般在電機(jī)轉(zhuǎn)速較的場合使用，此時(shí)需要的驅(qū)動(dòng)器輸出電流為電機(jī)相電流的0.7倍，因而電機(jī)發(fā)熱??；并聯(lián)接法一般在電機(jī)轉(zhuǎn)速較高的場合使用（又稱高速接法），所需要的驅(qū)動(dòng)器輸出電流為電機(jī)相電流的1.4倍，因而電機(jī)發(fā)熱較大。

09
為什么步進(jìn)電機(jī)低速時(shí)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但若高于一定速度就無法啟動(dòng)，并伴有嘯叫聲
步進(jìn)電機(jī)有一個(gè)技術(shù)參數(shù)：空載啟動(dòng)頻率，即步進(jìn)電機(jī)在空載情況下能夠正常啟動(dòng)的脈沖頻率，如果脈沖頻率高于該值，電機(jī)不能正常啟動(dòng)，可能發(fā)生丟步或堵轉(zhuǎn)。在有負(fù)載的情況下，啟動(dòng)頻率應(yīng)更低。如果要使電機(jī)達(dá)到高速轉(zhuǎn)動(dòng)，脈沖頻率應(yīng)該有加速過程，即啟動(dòng)頻率較低，然后按一定加速度升到所希望的高頻（電機(jī)轉(zhuǎn)速從低速升到高速）。

10
有刷直流電機(jī)的調(diào)壓變速

對于有刷直流電機(jī)來說，改變其供電電壓，就會改變轉(zhuǎn)子線圈中的電流從而改變在定子磁場中所受到的安培力，使轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化，電機(jī)的轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而升高，隨著轉(zhuǎn)矩的減小而降低。這種方式稱為調(diào)壓變速。

11
有刷電機(jī)是如何產(chǎn)生使其電樞旋轉(zhuǎn)所需的旋轉(zhuǎn)磁場，而無需外部控制器的
是電機(jī)自己完成這項(xiàng)工作的。在電機(jī)殼體上有一對180°分開的電刷，這對電刷通過兩個(gè)換向器觸點(diǎn)（金屬板）將施加的電流引導(dǎo)到電樞線圈上; 每個(gè)金屬板覆蓋近180°的電樞。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電源，電刷，換向器金屬板和兩個(gè)電機(jī)線圈（繞組）之間的電流回路每轉(zhuǎn)半圈就自動(dòng)切換一次。電樞的磁場與轉(zhuǎn)子的磁場相互作用，轉(zhuǎn)子的磁場可以通過電機(jī)本體上的固定線圈產(chǎn)生，也可以通過永磁體產(chǎn)生。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其磁場方向也要反轉(zhuǎn)，從而電機(jī)保持轉(zhuǎn)動(dòng)，因?yàn)榫€圈產(chǎn)生的磁場的方向是一直切換的，并且被外部線圈或永磁體產(chǎn)生的磁場吸引/排斥。

圖文來源：傳動(dòng)網(wǎng)
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