這里所說的普通電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)、舵機(jī)是指直流微電機(jī)，平時我們接觸的也多是直流電機(jī)。電動機(jī)，別名“馬達(dá)”，就是指根據(jù)電磁感應(yīng)定律保持電磁能的變換或傳送的這種電磁感應(yīng)設(shè)備。電機(jī)也稱（別名電機(jī)），在電源電路連用英文字母“M”（舊規(guī)范用“D”）表達(dá)。其主要功能是產(chǎn)生驅(qū)動扭矩，用作電器或各種機(jī)器的動力源。發(fā)電機(jī)由電路中的字母“G”表示。

普通電機(jī)

普通電機(jī)是我們平時見得比較多的電機(jī)，電動玩具，刮胡刀等里面都有，一般為直流有刷電機(jī)。這種電機(jī)有轉(zhuǎn)速過快、扭力過小的特點，一般只有兩個引腳，用電池的正負(fù)極接上兩個引腳就會轉(zhuǎn)起來，然后電池得正負(fù)極再相反的接在兩引腳上電機(jī)將會反向轉(zhuǎn)動。

減速電機(jī)

減速電機(jī)就是普通電機(jī)加上了減速箱，這樣便降低了轉(zhuǎn)速，增加了扭力，使得普通電機(jī)有更廣泛的使用空間。

步進(jìn)電機(jī)

步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運行的?？梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。

舵機(jī)

舵機(jī)主要是由外殼、電路板、無核心馬達(dá)、齒輪與位置檢測器所構(gòu)成。其工作原理是由接收機(jī)發(fā)出訊號給舵機(jī)，經(jīng)由電路板上的IC判斷轉(zhuǎn)動方向，再驅(qū)動無核心馬達(dá)開始轉(zhuǎn)動，透過減速齒輪將動力傳至擺臂，同時由位置檢測器送回訊號，判斷是否已經(jīng)到達(dá)定位。位置檢測器其實就是可變電阻，當(dāng)舵機(jī)轉(zhuǎn)動時電阻值也會隨之改變，藉由檢測電阻值便可知轉(zhuǎn)動的角度。

舵機(jī)廠商提供的規(guī)格資料，通常都會包含外形尺寸（mm）、扭力（kg／cm）、速度（秒／60°）、測試電壓（V）及重量（g）等基本資料。扭力的單位是kg／cm，意思是在擺臂長度1公分處，能吊起幾公斤重的物體。這就是力臂的觀念，因此擺臂長度愈長，則扭力愈小。速度的單位是sec／60°，意思是舵機(jī)轉(zhuǎn)動60°所需要的時間。

伺服電機(jī)

伺服電機(jī)又稱執(zhí)行電動機(jī)，在自動控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機(jī)兩大類，其主要特點是，當(dāng)信號電壓為零時無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。

伺服電機(jī)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個脈沖，就會旋轉(zhuǎn)1個脈沖對應(yīng)的角度，從而實現(xiàn)位移，因為，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，從而實現(xiàn)精確的定位，可以達(dá)到0.001mm。

伺服電機(jī)分為交流伺服和直流伺服兩大類。

交流伺服電機(jī)分為異步型交流伺服電動機(jī)、同步型交流伺服電動機(jī)兩類。

直流伺服電機(jī)分為有刷和無刷電機(jī)。有刷電機(jī)成本低，結(jié)構(gòu)簡單，啟動轉(zhuǎn)矩大，調(diào)速范圍寬，控制容易，需要維護(hù)，但維護(hù)不方便（換碳刷），產(chǎn)生電磁干擾，對環(huán)境有要求。因此它可以用于對成本敏感的普通工業(yè)和民用場合。

減速電機(jī)原理

減速齒輪電機(jī)又稱齒輪減速電機(jī)或減速電機(jī)，是電機(jī)驅(qū)動閉式傳動齒輪減速裝置，對電機(jī)及齒輪箱進(jìn)行集成組裝的減速傳動機(jī)構(gòu)，用來降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩，以滿足機(jī)械設(shè)備工作的需要。

減速齒輪電機(jī)的用途：①降低轉(zhuǎn)速。

把電機(jī)的轉(zhuǎn)速通過減速齒輪箱實現(xiàn)所需要的轉(zhuǎn)速，即常說的輸出轉(zhuǎn)速。②增大轉(zhuǎn)矩。

同等功率條件下，輸出轉(zhuǎn)速越慢的齒輪減速電機(jī)，扭力越大,反之越小。③改變傳動方向。

例如我們用兩個扇形齒輪可以將力垂直傳遞到另一個轉(zhuǎn)動軸。④離合功能。

我們可以通過加裝剎車離合器，實現(xiàn)斷電即時剎車的目的。

步進(jìn)電機(jī)基本原理

工作原理：

通常電機(jī)的轉(zhuǎn)子為永磁體，當(dāng)電流流過定子繞組時，定子繞組產(chǎn)生一矢量磁場。該磁場會帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一角度，使得轉(zhuǎn)子的一對磁場方向與定子的磁場方向一致。當(dāng)定子的矢量磁場旋轉(zhuǎn)一個角度。轉(zhuǎn)子也隨著該磁場轉(zhuǎn)一個角度。每輸入一個電脈沖，電動機(jī)轉(zhuǎn)動一個角度前進(jìn)一步。它輸出的角位移與輸入的脈沖數(shù)成正比、轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。改變繞組通電的順序，電機(jī)就會反轉(zhuǎn)。所以可用控制脈沖數(shù)量、頻率及電動機(jī)各相繞組的通電順序來控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動。

發(fā)熱原理：

通常見到的各類電機(jī)，內(nèi)部都是有鐵芯和繞組線圈的。繞組有電阻，通電會產(chǎn)生損耗，損耗大小與電阻和電流的平方成正比，這就是我們常說的銅損，如果電流不是標(biāo)準(zhǔn)的直流或正弦波，還會產(chǎn)生諧波損耗；鐵心有磁滯渦流效應(yīng)，在交變磁場中也會產(chǎn)生損耗，其大小與材料，電流，頻率，電壓有關(guān)，這叫鐵損。銅損和鐵損都會以發(fā)熱的形式表現(xiàn)出來，從而影響電機(jī)的效率。步進(jìn)電機(jī)一般追求定位精度和力矩輸出，效率比較低，電流一般比較大，且諧波成分高，電流交變的頻率也隨轉(zhuǎn)速而變化，因而步進(jìn)電機(jī)普遍存在發(fā)熱情況，且情況比一般交流電機(jī)嚴(yán)重。

舵機(jī)原理

由pwm波進(jìn)入內(nèi)部電路產(chǎn)生一個偏置電壓，觸發(fā)電機(jī)通過減速齒輪帶動電位器移動，使電壓差為零時，電機(jī)停轉(zhuǎn)，從而達(dá)到伺服的效果。

舵機(jī)PWM的協(xié)議都是相同的，但最新出現(xiàn)的舵機(jī)可能不一樣

協(xié)議一般為：高電平寬度在0．5ms～2．5ms控制舵機(jī)轉(zhuǎn)過不同的角度。

伺服電機(jī)工作原理

伺服電機(jī)的工作原理比較簡單，但是其工作比較高效。伺服電路內(nèi)置在電機(jī)單元內(nèi)部，它使用一根通常配有齒輪的柔性軸。電信號控制電機(jī)，也決定軸的移動量。伺服電機(jī)內(nèi)部設(shè)置簡單：小型直流電機(jī)，控制電路和電位器。直流電機(jī)通過齒輪連接在控制輪上，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動時，電位器的電阻發(fā)生變化，控制電路能夠精確調(diào)節(jié)運動和方向。

當(dāng)軸處于正確的（理想的）位置時，電機(jī)停止供電。如果軸沒有停在目標(biāo)的位置，電動機(jī)一直運轉(zhuǎn)，直到進(jìn)入正確的方向。目標(biāo)的位置通過使用電脈沖的信號線傳送。所以，電機(jī)的速度與實際和理想的位置成正比。當(dāng)電機(jī)接近所需位置時，電機(jī)開始緩慢轉(zhuǎn)動，但電機(jī)轉(zhuǎn)到最遠(yuǎn)時，轉(zhuǎn)速很快。換句話說，伺服電機(jī)只需要盡可能快地完成任務(wù)，這使得它們成為高效率的設(shè)備。

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