执行器与驱动

直流电机

直流电机是最简单、最便宜的电动机:把它接上电池,轴就转起来。「直流」指的是直流电——电池给出的那种稳定、单方向的电,与墙上插座来回往复的电流相反。玩具、电钻和许多小机器人里嗡嗡作响的小马达,就是它。把电池两根线对调,电机就反着转;正是这份简单,让初学者最先想到它。

在它内部,靠的是磁的一个巧招。一圈线圈夹在磁铁之间,当电流流过线圈,线圈就变成一块临时的电磁铁,被固定磁铁又推又拉而转动起来。但要一直朝同一方向转,线圈里的电流必须在每一圈的恰当时刻翻转方向。一个叫换向器的巧妙旋转开关会自动做这件事,几块叫电刷的小碳块贴着它滑动,把电流送进去。这就是为什么这种日常类型更准确的叫法是有刷直流电机。

它的脾气遵循一条简单规律,叫扭矩—转速曲线。空载时它转得飞快,却几乎给不出扭转的力;压上重负载,它会一边变慢一边使更大的劲,直到满载时堵转——停转不动,同时吃进最大的电流、爆发出最强的扭转。给它更高的电压,它转得更快;这份「靠电压说话」的简单让它好驱动、也宽容。代价在电刷:它们摩擦、磨损、打火,所以有刷电机比无刷的同类更吵、寿命也更短。

一台便宜的循线机器人用两个有刷直流电机,每个轮子一个。要左转,控制器只需让右边电机比左边转得稍快一点——不需要任何花哨的电子设备。

两个简单的直流电机加一节电池——就足以让机器人行驶和转向。

用手转动直流电机的轴,它会反过来产生电压——它此时就是一只小发电机。这种「反过来的电压」叫反电动势,它也正是限制电机最高转速的东西。

又称
brushed DC motor有刷直流电机有刷直流馬達直流电动机直流電動機