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無刷直流電機是較為新型(xíng)的電機,優勢體現在兩方麵的(de)發(fā)展(zhǎn)

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對於所有小型到(dào)中型等(děng)大小的機(jī)器人驅動器來(lái)說(shuō),驅(qū)動電機的選擇通常有刷直流電機、無刷直流電機、步進電機和伺服電機等。

有刷直流電機(jī)是原始的直流電機技術,結構最簡單、成本也最低。由於電刷與轉子間的接觸,電(diàn)機轉子的轉動會切換(換向(xiàng))繞(rào)在轉子上的繞組磁場。電機的速度是施加電壓的函數(shù),因此驅動要求不高,但管理扭矩(jǔ)卻很難。由於電刷磨(mó)損、需要清理(lǐ)維護,以及可能會成為電子噪聲源(電磁幹擾)等因素,工作時(shí)也存在可靠性問題。由於這些問題的存在,大多數情況下,有刷直流(liú)電機成為機器人設計中最不具有(yǒu)吸引力的選擇。

無刷直流電機(jī)是較(jiào)為新型的(de)電機,無刷直流電機的優勢體現在兩方麵的發展:第一(yī)是采用了堅固、體積小、低成本的永磁體(tǐ);第二是使用體積小(xiǎo)效率高的電子開關來切換流向繞組的電流。“電子(zǐ)換向”取(qǔ)代(dài)了有刷電機的機械換向來控製(zhì)磁場的切換,周圍固(gù)定的切換線圈與旋轉芯上的磁鐵(tiě)間的相互(hù)作用取代了有刷電機的機械換向,即利用了磁場與電場之間的相互作用。另(lìng)外,相對於有刷電機,其電機控製器能更好地控製電機性(xìng)能。

與有刷電(diàn)機相比,無刷直流電機雖然需要更(gèng)複雜的控(kòng)製電路但卻可(kě)以(yǐ)表現出更優的性(xìng)能。通常無刷直流電(diàn)機需要配備一(yī)個位置反饋傳(chuán)感器,比(bǐ)如霍爾效應傳感器、光學編(biān)碼器,或者反電動勢檢測器件。

隨著技術的進步,包括通過改進(jìn)電機控製和傳感所(suǒ)帶來(lái)的精確執行將創造新的機遇,機器人的前景也非常可觀。傳感、控製和電機(jī)這些關鍵領域的革(gé)命將持續影響機器人技術的變革。

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