?淺談智能掃地機器人對微型直流電機的選型

微型電機在掃地機器人當中應用非常廣泛，無(wú)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動(dòng)來(lái)實(shí)現。那么如何對微型直流電機選型呢？下面天孚電機簡(jiǎn)單的講述下掃地機器人微型直流電機的選型要點(diǎn)，其他電動(dòng)產(chǎn)品也可參考。

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一、首先是微型直流電機的分類(lèi)，對于掃地機器人來(lái)講，微型直流電機的選型無(wú)非是兩個(gè)方向，一是微型有刷直流電機，二是微型無(wú)刷直流電機，它們之間的工作原理與優(yōu)缺點(diǎn)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(chǎng)，轉子為勵磁線(xiàn)圈，當外部提供直流電時(shí)，會(huì )通過(guò)電刷與換向器之間的摩擦給轉子勵磁，形成磁場(chǎng)相互作用而使轉子高速轉動(dòng)。

優(yōu)點(diǎn)：

（1）調速性能好，電壓與轉速成正比，電流與輸出力矩成正比；

（2）具有過(guò)載能力；

（3）調速簡(jiǎn)單方便；

（4）價(jià)格成本低。

缺點(diǎn)：

（1）使用壽命不長(cháng)（連續運行時(shí)間約1000小時(shí)左右）；

（2）轉速過(guò)快，扭力小，需要增加減速箱降低轉速，提升扭力；

（3）電刷與換向器摩擦噪音過(guò)大（轉速越高，噪音就會(huì )也明顯），需要降噪處理。

2. 微型無(wú)刷直流電機

工作原理：

轉子是永磁體，定子是勵磁線(xiàn)圈，通過(guò)時(shí)序控制勵磁線(xiàn)圈，使永磁體的同步跟蹤旋轉。

優(yōu)點(diǎn)：

（1）調速性能好，與微型有刷直流電機一樣；

（2）具有過(guò)載能力；

（3）使用壽命長(cháng)，可靠性高；

（4）噪音小。

缺點(diǎn)：

（1）控制比較復雜，一般需要專(zhuān)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）對于轉速超過(guò)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）要求寬速度調節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）要求負載調節線(xiàn)性好，選直流電機；

（6）要求寬速度范圍的振動(dòng)噪音小，選直流電機；

（7）要求閉環(huán)控制實(shí)現速度調節，選直流電機。

三、掃地機器人微型直流電機選型步驟

1. 確定直流電機的轉速、力矩、定位精度等指標

由于掃地機器人會(huì )同時(shí)用到多個(gè)直流電機，各方面要求都會(huì )不一樣，需要從多個(gè)方面考慮。

（1）邊掃：主要作用為掃地，對于力矩的要求會(huì )稍大，由于掃地機器人的直流驅動(dòng)電壓大多是12V的，直流電機的轉速會(huì )很高，所以邊掃電機會(huì )配置齒輪減速裝置，最后輸出轉速幾百轉即可滿(mǎn)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：吸塵裝置需要高轉速，轉速7000~10000rpm，由于轉速越快對于微型直流電機的使用壽命會(huì )有影響，所以推薦使用微型無(wú)刷直流電機；

（4）滾刷：主要作用是拖地，力矩要求會(huì )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(chǎng)常見(jiàn)配置，當然也可全部使用微型有刷直流電機或無(wú)刷直流電機，具體參考生產(chǎn)成本預算。更多有關(guān)微型直流電機資訊，請繼續關(guān)注天孚微電機。?