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在電子制作中常用的電機(jī)是“有刷直流電機(jī)”。不同的電機(jī)制造商對這種電機(jī)的叫法也有所不同，比如“DC電機(jī)”、“直流換向器電機(jī)”、“有刷電機(jī)”、“直流換向器電動機(jī)”等各種名稱。 有刷直流電機(jī)是一種簡單易用的電機(jī)，它無需準(zhǔn)備特別的電子電路來驅(qū)動，只要連接干電池等電源即可旋轉(zhuǎn)。由于其易用性和低廉的價格，使其成為電子制作中使用率最高的電機(jī)。 它還可以通過PWM或被稱為“電機(jī)驅(qū)動器”的控制IC來調(diào)整旋轉(zhuǎn)速度、設(shè)置旋轉(zhuǎn)方向并控制制動等，因此還被廣泛用于無線電控制器和風(fēng)扇等應(yīng)用。雖然這種電機(jī)具有易用性的優(yōu)點(diǎn)，但它也有一些缺點(diǎn)。有刷直流電機(jī)的內(nèi)部具有被稱為“電刷”的接觸體，如果電刷因旋轉(zhuǎn)引起的摩擦而嚴(yán)重磨損，電機(jī)將無法使用。轉(zhuǎn)幾個小時是沒有問題的，但是如果持續(xù)使用，電刷就會磨損嚴(yán)重，就需要更換整個電機(jī)，而且電機(jī)不能再重復(fù)使用。 此外，接觸體電刷產(chǎn)生的火花也是導(dǎo)致噪聲的原因之一，在某些情況下，有刷直流電機(jī)運(yùn)行時產(chǎn)生的異味也是很大的問題，因此，在一些應(yīng)用場景中，必須考慮其他選項(xiàng)。“無刷直流電機(jī)”通過取消有刷直流電機(jī)的電刷，解決了電刷帶來的弊端。通過去除電刷，取消了電機(jī)內(nèi)部的接觸體，減少了零部件數(shù)量，最終使電機(jī)在可維護(hù)性、重量、壽命、電機(jī)效率和高速旋轉(zhuǎn)等各個方面的性能都得到了提升，可以說是一種劃時代的電機(jī)。這種電機(jī)不是給電就可以工作的，使用起來稍微有點(diǎn)麻煩，但其效率高，壽命長，因而常被用于電池供電的設(shè)備。 使電機(jī)旋轉(zhuǎn)的電子電路會始終監(jiān)測與輸出軸（曲軸）連接的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度，并根據(jù)角度隨時切換線圈的通電。驅(qū)動電路的作用對于無刷直流電機(jī)的控制非常重要。無刷直流電機(jī)的驅(qū)動電路需要很多電子元器件，包括位置檢測傳感器、多個功率晶體管和柵極驅(qū)動器、以及控制它們的微控制器等，因此對電路設(shè)計(jì)技巧和軟件知識要求很高。 近年來，配備單片機(jī)控制IC或具有無刷直流電機(jī)控制功能的微控制器的無刷直流電機(jī)也越來越多，但總體而言，無刷直流電機(jī)的操作還是比有刷直流電機(jī)復(fù)雜。 “步進(jìn)電機(jī)”是可以控制旋轉(zhuǎn)角度的電機(jī)。前面介紹的兩種電機(jī)都是用作長時間連續(xù)旋轉(zhuǎn)的動力源，而步進(jìn)電機(jī)主要用于位置控制。 步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)是，每施加一次脈沖信號，輸出軸就轉(zhuǎn)過一個固定的角度。這種每輸入一次脈沖信號而旋轉(zhuǎn)的角度稱為“步距角”。例如，如果是步距角為1.8°的步進(jìn)電機(jī)的話，會每200個脈沖旋轉(zhuǎn)一圈，因此可以按照“施加100個脈沖使其旋轉(zhuǎn)半圈”、“每秒施加1000個脈沖，使其5轉(zhuǎn)/秒”等進(jìn)行控制，可以很靈活地控制其旋轉(zhuǎn)速度、方向和停止位置等。 |
