要将它们与Raspberry Pi一起使用,步进电机,直流电机和伺服电机之间的明显区别是什么?


回答 1:

“伺服电动机”是指直流伺服或交流伺服。 当我在外面时,该术语通常表示DC,但是我假设您表示AC伺服。

首先,步进。 他们通常希望控制器反转其引线的极性以移动1步,因此控制器只需简单地计算到达目标位置所需的步数,然后按照正确的顺序将许多脉冲提交给电动机或放大器。想要旋转。 有4个绕组和5个引线,一个公共绕组和A,B,C,D绕组。 向前走,A和B获得权力,C和D失去权力,然后B和C获得权力,其他2失去权力。 然后加电源,其余2个都不加。 然后D和A次幂,其余2次都不起作用。 {从头开始}。 要反转,A和D通电,其他2个无电。 然后是D和C,C和B,B和A等。控制器应跟踪其停止的位置,并根据所需方向从逻辑上计算出第一步。 应当保持从上一动作到最后一动作的最后一步的力量,这是一种制动。 控制器应根据负载动量做为加速和减速的斜坡脉冲频率。 您还需要提供系统复位,通常将系统重新运行到预设的零位置并清零脉冲计数器。 您还需要提供一个允许复位的数字输入,例如,所有工具都已安全撤出,等等。以及一个数字输出,在必要时请求允许复位,并且可能会有一些操作员反馈。

DC伺服器通常会带有一个精密的正交轴编码器,控制器会监视该编码器以获取位置信息。 编码器以类似于步进器的控制序列的顺序在4条线上发送回脉冲,请参见上文。 控制器对每个方向上的脉冲计数以确定位置,同时对脉冲进行连续计数以确定当前位置。 电动机通常是并联电动机,其中低磁场电流通过放大器对(正向或反向)进行控制,并且接触器由控制器操作以提供电枢电流,并且通常由第二接触器操作机械制动器。 真正复杂的系统也可能使用模拟放大器(受控发电机?)来控制电动机电枢电流。 您的控制器需要读取编码器,存储当前位置数据并计算所需的动作,驱动电枢和制动继电器,并根据需要将模拟信号提供给正向和反向磁场放大器以及可能的电动机电枢放大器,允许的加速/减速率,编码器上的复位逻辑等

交流伺服系统与直流伺服系统非常相似,但是对电动机的控制要求更为简单,通常,数字数据链路会告诉电动机驱动器所需的方向,速度,加速度和直流制动/保持状态。 数据格式和命令可从电动机驱动器文档中获得。


回答 2:

直流电动机不知道位置或精确控制,您将其挂上,然后旋转。

步进电机不知道位置,但是您可以通过在每次给绕组加电时让它移动一小步来精确地控制它。

伺服电机(不要与业余伺服器混为一谈),知道其位置(通过编码器),因此可以精确控制。

下面是每一个的更多细节。

普通的直流电动机在接通电源后便会自动旋转。 它能够提供的速度和转矩取决于所提供电源的电压和电流以及电动机本身,没有任何迹象可以表明电动机的位置。 通常,只要您通过供电将其连接(并以固定的速率旋转,除非您对电源施加脉冲),它就会“打开”,或者断开连接并因此关闭。

步进电动机提供了一种精确的方法来控制电动机位置,但是电动机本身无法测量该位置。 因此,当您向绕组施加功率并释放功率时(绕组通常具有多根电线,每个绕组允许单独的功率),它将以几度的小增量旋转。 可以将其想像成闭上眼睛,告诉别人走一步。 平均而言,您知道一步要走多远,但是您不知道他们实际上已经走了一步,因为也许他们试图迈出一步并绊倒或撞墙,您只是不知道他们是否成功(没有关于职位的反馈)。 您可以将其称为“开环”控制,因为您无法获得有关所发生情况的反馈。 因此,这就像一个步进电机,当您在绕组上短暂通电时,它会努力转动,但您不确定它是否确实发生过(可能是负载太大或时序太快,或者您没有这样做)。请提供足够的功率)。

伺服电机与直流电机非常相似,不同之处在于它的位置信息非常精确,易于控制。 实际上,要将直流电动机变成伺服电动机,只需将编码器放在轴上,现在您可以获得有关轴位置的精确信息,从而可以轻松地控制速度和方向(通过PWM)。 编码器可以非常精确(在一定程度上),因此可以发送控制信号以任意方式定位和移动电动机。 这是“闭环”控件,因为您总是会收到有关控件影响的反馈。

因此,这些电机中的任何一个都可以由Raspberry Pi控制。 通常,这三个选项中的任何一个都会比Raspberry Pi直接输出更多的功率/电流,因此,您可以使用Pi生成控制信号,然后放大发送到电动机的功率(通常使用电动机控制器)因为那是最简单的)。 但是在某些情况下,您可以通过设置Pi控制继电器或晶体管/ MOSFET来控制电动机,以进行所需的切换(谷歌“ H桥”),并且如果有编码器,还可以监视编码器的值。


回答 3:

直流电动机不知道位置或精确控制,您将其挂上,然后旋转。

步进电机不知道位置,但是您可以通过在每次给绕组加电时让它移动一小步来精确地控制它。

伺服电机(不要与业余伺服器混为一谈),知道其位置(通过编码器),因此可以精确控制。

下面是每一个的更多细节。

普通的直流电动机在接通电源后便会自动旋转。 它能够提供的速度和转矩取决于所提供电源的电压和电流以及电动机本身,没有任何迹象可以表明电动机的位置。 通常,只要您通过供电将其连接(并以固定的速率旋转,除非您对电源施加脉冲),它就会“打开”,或者断开连接并因此关闭。

步进电动机提供了一种精确的方法来控制电动机位置,但是电动机本身无法测量该位置。 因此,当您向绕组施加功率并释放功率时(绕组通常具有多根电线,每个绕组允许单独的功率),它将以几度的小增量旋转。 可以将其想像成闭上眼睛,告诉别人走一步。 平均而言,您知道一步要走多远,但是您不知道他们实际上已经走了一步,因为也许他们试图迈出一步并绊倒或撞墙,您只是不知道他们是否成功(没有关于职位的反馈)。 您可以将其称为“开环”控制,因为您无法获得有关所发生情况的反馈。 因此,这就像一个步进电机,当您在绕组上短暂通电时,它会努力转动,但您不确定它是否确实发生过(可能是负载太大或时序太快,或者您没有这样做)。请提供足够的功率)。

伺服电机与直流电机非常相似,不同之处在于它的位置信息非常精确,易于控制。 实际上,要将直流电动机变成伺服电动机,只需将编码器放在轴上,现在您可以获得有关轴位置的精确信息,从而可以轻松地控制速度和方向(通过PWM)。 编码器可以非常精确(在一定程度上),因此可以发送控制信号以任意方式定位和移动电动机。 这是“闭环”控件,因为您总是会收到有关控件影响的反馈。

因此,这些电机中的任何一个都可以由Raspberry Pi控制。 通常,这三个选项中的任何一个都会比Raspberry Pi直接输出更多的功率/电流,因此,您可以使用Pi生成控制信号,然后放大发送到电动机的功率(通常使用电动机控制器)因为那是最简单的)。 但是在某些情况下,您可以通过设置Pi控制继电器或晶体管/ MOSFET来控制电动机,以进行所需的切换(谷歌“ H桥”),并且如果有编码器,还可以监视编码器的值。