普通電機、減速電機、步進電機和伺服電機的區別

這里講的普通電機，步進電機，減速電機，伺服電機指的是直流電的微型電機，平常我們接觸到的也以直流電的居多。電機的學問很深，本文只是大致講一下制作機器人常用的各種電機。 電機，俗稱“馬達”，是指依據電磁感應定律實現電能的轉換或傳遞的一種電磁裝置，在電路中用字母“M”（舊標準用“D”）表示。它的主要作用是產生驅動轉矩，作為用電器或各種機械的動力源。

普通直流電機

普通電機是我們平時間的比較多的電機，電動玩具，刮胡刀等里面都有。一般只有兩個引腳，用電池的正負極接上兩個引腳就會轉起來，然后電池的正負極再相反的接在兩引腳上電機也會向反轉。這種電機有轉速過快，扭力過小的特點，一般不直接用在智能小車上。 當直流電源通過電刷向電樞繞組供電時，電樞表面的N極下導體可以流過相同方向的電流，根據左手定則導體將受到逆時針方向的力矩作用。電樞表面S極下部分導體也流過相同方向的電流，同樣根據左手定則導體也將受到逆時針方向的力矩作用。這樣，整個電樞繞組即轉子將按逆時針旋轉，輸入的直流電能就轉換成轉子軸上輸出的機械能。由定子和轉子組成，定子：基座，主磁極，換向極，電刷裝置等；轉子（電樞）：電樞鐵心，電樞繞組，換向器，轉軸和風扇等。 直流電動機是將直流電能轉換為機械能的電動機。因其良好的調速性能而在電力拖動中得到廣泛應用。直流電動機按勵磁方式分為永磁、他勵和自勵3類，其中自勵又分為并勵、串勵和復勵3種。

減速電機

減速電機就是普通電機加上了減速箱，這樣便降低了轉速，增加了扭力，使得普通電機有的更廣泛的使用空間。 這種集成體通常也可稱為齒輪馬達或齒輪電機，通常由專業的減速機生產廠進行集成組裝好后成套供貨。減速電機廣泛應用于鋼鐵行業、機械行業等。使用減速電機的優點是簡化設計、節省空間。第二次世界大戰后，軍事電子裝備的迅速發展促進了美國、蘇聯等國家微型減速電機，直流減速電機的開發和生產。隨著減速電機行業的不斷發展，越來越多的行業和企業運用到了減速電機，也有一批企業進入到了減速電機行業。 當前，在世界微型減速電機和直流減速電機市場上，德、法、英、美、中、韓等國保持領先水平。中國微型減速電機以及直流減速電機產業創建于20世紀50年代，從為滿足武器裝備配套需要開始，歷經仿制、自行設計、研究開發、規模制造階段，已形成產品開發、規?；a、關鍵零部件、關鍵材料、專用制造設備、測試儀器等配套完整、國際化程度不斷提高的產業體系。 減速電機一般都是用智能小車上，而對于電機的控制一般都用H橋方案，L298芯片就是這種原理。 而調速一般采用PWM（脈寬調制）機制，單片機利用定時器控制產生占空比可變的 PWM 波或者直接硬件PWM輸出不同大小的波形來控制小車整體速度。

步進電機

步進電機是將電脈沖信號轉變為角位移或線位移的開環控制元步進電機件。在非超載的情況下，電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數，而不受負載變化的影響，當步進驅動器接收到一個脈沖信號，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的?？梢酝ㄟ^控制脈沖個數來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的。

伺服電機

伺服電機又稱執行電動機，在自動控制系統中，用作執行元件，把所收到的電信號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機兩大類，其主要特點是，當信號電壓為零時無自轉現象，轉速隨著轉矩的增加而勻速下降。

伺服電機主要靠脈沖來定位，基本上可以這樣理解，伺服電機接收到1個脈沖，就會旋轉1個脈沖對應的角度，從而實現位移，因為，伺服電機本身具備發出脈沖的功能，所以伺服電機每旋轉一個角度，都會發出對應數量的脈沖，這樣，和伺服電機接受的脈沖形成了呼應，或者叫閉環，如此一來，系統就會知道發了多少脈沖給伺服電機，同時又收了多少脈沖回來，這樣，就能夠很精確的控制電機的轉動，從而實現精確的定位，可以達到0.001mm。

直流伺服電機又分為有刷和無刷電機。有刷電機成本低，結構簡單，啟動轉矩大，調速范圍寬，控制容易，需要維護，但維護不方便（換碳刷），而且會產生電磁干擾，對環境有要求。因此它可以用于對成本敏感的普通工業和民用場合。