普通电机/减速电机/步进电机/伺服电机/控制电机的类型和特点

电动机（Motor）是把电能转换成机械能的一种设备。它是利用通电线圈（也就是定子绕组）产生旋转磁场并作用于转子（如鼠笼式闭合铝框）形成磁电动力旋转扭矩。电动机按使用电源不同分为直流电动机和交流电动机，电力系统中的电动机大部分是交流电机，可以是同步电机或者是异步电机（电机定子磁场转速与转子旋转转速不保持同步速）。电动机主要由定子与转子组成，通电导线在磁场中受力运动的方向跟电流方向和磁感线（磁场方向）方向有关。电动机工作原理是磁场对电流受力的作用，使电动机转动。

 

电机控制是指，对电机的启动、加速、运转、减速及停止进行的控制。根据不同电机的类型及电机的使用场合有不同的要求及目的。对于电动机，通过电机控制，达到电机快速启动、快速响应、高效率、高转矩输出及高过载能力的目的。

这里所说的普通电机、舵机、步进电机、伺服电机是指直流微电机，平时我们接触的也多是直流电机。电动机，别名“马达”，就是指根据电磁感应定律保持电磁能的变换或传送的这种电磁感应设备。电机也称（别名电机），在电源电路连用英文字母“M”（旧规范用“D”）表达。其主要功能是产生驱动扭矩，用作电器或各种机器的动力源。发电机由电路中的字母“G”表示。

 

普通电机

普通电机是我们平时见得比较多的电机，电动玩具，刮胡刀等里面都有，一般为直流有刷电机。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将会反向转动。

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，使得普通电机有更广泛的使用空间。

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。

舵机厂商提供的规格资料，通常都会包含外形尺寸（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。

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。

伺服电机

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。

伺服电机分为交流伺服和直流伺服两大类。

交流伺服电机分为异步型交流伺服电动机、同步型交流伺服电动机两类。

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。