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微型電機在掃地機器人當中應(yīng)用非常廣泛,無論是掃地機器人的行走、掃地、吸塵等功能都是需要微型直流電機的驅(qū)動來實現(xiàn)。那么如何對微型直流電機選型呢?下面天孚電機簡單的講述下掃地機器人微型直流電機的選型要點,其他電動產(chǎn)品也可參考。
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一、首先是微型直流電機的分類,對于掃地機器人來講,微型直流電機的選型無非是兩個方向,一是微型有刷直流電機,二是微型無刷直流電機,它們之間的工作原理與優(yōu)缺點如下:
1. 微型有刷直流電機
工作原理:
定子是永磁體主要作用是提供磁場,轉(zhuǎn)子為勵磁線圈,當外部提供直流電時,會通過電刷與換向器之間的摩擦給轉(zhuǎn)子勵磁,形成磁場相互作用而使轉(zhuǎn)子高速轉(zhuǎn)動。
優(yōu)點:
(1)調(diào)速性能好,電壓與轉(zhuǎn)速成正比,電流與輸出力矩成正比;
(2)具有過載能力;
(3)調(diào)速簡單方便;
(4)價格成本低。
缺點:
(1)使用壽命不長(連續(xù)運行時間約1000小時左右);
(2)轉(zhuǎn)速過快,扭力小,需要增加減速箱降低轉(zhuǎn)速,提升扭力;
(3)電刷與換向器摩擦噪音過大(轉(zhuǎn)速越高,噪音就會也明顯),需要降噪處理。
2. 微型無刷直流電機
工作原理:
轉(zhuǎn)子是永磁體,定子是勵磁線圈,通過時序控制勵磁線圈,使永磁體的同步跟蹤旋轉(zhuǎn)。
優(yōu)點:
(1)調(diào)速性能好,與微型有刷直流電機一樣;
(2)具有過載能力;
(3)使用壽命長,可靠性高;
(4)噪音小。
缺點:
(1)控制比較復(fù)雜,一般需要專用的集成芯片;
(2)需要配合霍爾傳感器、光電編碼器使用;
(3)成本高。
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二、掃地機器人選則微型直流電機原則
(1)對于轉(zhuǎn)速超過1000rpm的,選擇微型直流電機;
(2)頻繁高速啟停,選擇微型直流電機;
(3)要求寬速度調(diào)節(jié)范圍選擇微型直流電機;
(4)要求帶載能力強,輸出效率高,選直流電機;
(5)要求負載調(diào)節(jié)線性好,選直流電機;
(6)要求寬速度范圍的振動噪音小,選直流電機;
(7)要求閉環(huán)控制實現(xiàn)速度調(diào)節(jié),選直流電機。
三、掃地機器人微型直流電機選型步驟
1. 確定直流電機的轉(zhuǎn)速、力矩、定位精度等指標
由于掃地機器人會同時用到多個直流電機,各方面要求都會不一樣,需要從多個方面考慮。
(1)邊掃:主要作用為掃地,對于力矩的要求會稍大,由于掃地機器人的直流驅(qū)動電壓大多是12V的,直流電機的轉(zhuǎn)速會很高,所以邊掃電機會配置齒輪減速裝置,最后輸出轉(zhuǎn)速幾百轉(zhuǎn)即可滿足要求,推薦使用微型有刷直流電機;
(2)輪組:輪組對于力矩要求也是非常大的,推薦微型有刷直流電機+齒輪減速箱;
(3)吸塵:吸塵裝置需要高轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)速7000~10000rpm,由于轉(zhuǎn)速越快對于微型直流電機的使用壽命會有影響,所以推薦使用微型無刷直流電機;
(4)滾刷:主要作用是拖地,力矩要求會更大,推薦微型有刷齒輪減速電機。
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2. 確定直流電機的尺寸、使用壽命及成本。
以上為掃地機器人直流電機推薦選型方案,為市場常見配置,當然也可全部使用微型有刷直流電機或無刷直流電機,具體參考生產(chǎn)成本預(yù)算。更多有關(guān)微型直流電機資訊,請繼續(xù)關(guān)注天孚微電機。?
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