直流电机的一些简单分析（小白总结文）

作为一个工控领域偏应用的菜鸡程序员来说，平时程序开发过程中虽然没有涉及关于电机具体参数配置的开发，但是日常业务交流的过程中，不可避免有许多业务交流中会听到大佬们讲的黑话。下面来清扫一下电机相关知识的盲区。

1，什么是电机？

电机包括电动机和发电机 ，俗称马达，根据电磁感应定律实现电能转换或者传递的一种电磁装置。（详见百度）

我们常用来实现控制的是电动机。

2，电机的分类？

根据控制电机的方式可分为，伺服，步进，力矩，开关磁阻，直流无阻。

根据通过电机的电流，可以分为直流电机和交流电机。交流电机又可分为同步电机和异步电机。

根据给电机的信号是控制电机的速度还是位置可以分为，位置信号电机和速度信号电机。见下图：

3，直流电机中的常见术语？

3.1 空载转速：

电机正常通电无负载状态的转速（单位：rpm或转/分钟或r/min）

3.2空载电流：

电机正常通电无负载状态的电流（单位毫安mA）

3.3负载力矩：

电机负载测试时候的额定扭矩，仅用于测试参考（单位克每厘米或公斤每厘米）

3.4负载转速

电机在负载力矩下的转速（单位：rpm或转/分钟或r/min）

3.5负载电流：

电机在负载力矩下的电流（单位毫安或者安）

3.5堵转力矩：

又叫启动扭力，为电机所能承受的最大扭力标准，超过该扭力，电机将停转或者堵转（单位克每厘米或公斤每厘米）

3.6堵转电流：

也叫启动电流，为电机遇到堵转停止时候的最大电流（单位毫安或者安）

3.7减速比：

减速装置的传动比，由减速齿轮结构决定：减速电机输出轴转速与直流电机转速之比

3.8霍尔分辨率：

电机输出轴旋转一周霍尔编码器输出的脉冲数

 

4，电机控制如图示：

 

5，控制电机的H桥电路简析：

不同桥臂之间接通，对电机的控制也是不同的。控制电机的正反转 一定要加电机驱动的原因。

电机的对角线电桥导通，电机正转或者反转；

电机的半桥不能导通。

电机的桥臂完全断开，电机处于“惰性”状态。（不运动个也不阻碍运动 ）

电机的上部分桥臂或者下部分桥臂单独闭合，电机处于“刹车”状态。（不运动但是会阻碍运动）

H桥电路的受限单极模式，单极模式，双极模式

受限单极模式：

单极模式：

双极模式：

极限单极：实现电机正转，电路中的q1输出pwm电压，q4打开，其余桥臂关闭。

反转同理（对称交换一下）。

单极：实现电机正转，电路中的q1输出pwm电压，利用高级定时器的定时器通道和互补通道，q2输出与q1相反对的pwm，

q4打开打开，其余桥臂关闭。

反转同理（对称交换一下）。

双极：Q1 ，Q4输出相同的pwm波，Q2,Q3输出相同的pwm波，而且与Q1互补。

假设Q1占空比为w，输出电压值的计算公式：V m= (w-(1-w))V=(2w-1)V;

电压正，正转，否则反转,占空比控制电压的正反转；

实际控制中应用比较多的是单极模式或者双极模式。双极模式比较稳定但是相对耗电。

以上是小白对电机的一些简单的总结，欢迎各位大佬指出不足之处。