馬達 - HackMD

--- tags : DIT 11th 教學 -- 新生教學 --- {%hackmd BJrTq20hE %} # 馬達 ## 直流有刷馬達 <center class="half"> <img src="https://i.imgur.com/jkqXPZI.jpg" alt="drawing" style="width:300px;"/> <img src="https://i.imgur.com/fgGF9su.jpg" alt="drawing" style="width:300px;"/> 左圖為直流有刷馬達，右圖為碳刷與整流子的示意圖 </center> - 驅動原理 - 由==碳刷以及整流子==以==機械式接點來==使馬達轉動 - 特色 - 有力且容易控制 - 常用於 DIT 車子的==底盤== - 挑選方式 - 首先計算馬達所需強度，確認需要的扭矩之後，挑選合適的馬達 - 強度所需越大，就需越大扭力的馬達。如果挑到不適合的馬達，除了馬力不夠的問題之外，更有可能有燒壞的危險，因此一定要==慎選== ## 無刷馬達 <center> <img src="https://i.imgur.com/LdrWyaq.jpg"> 無刷馬達 </img> </center> - 驅動原理 - 以電晶體等電子元件構成的電子回路形成閉迴路控制 - 利用永久磁鐵作為轉子，由馬達內的磁氣感知晶片檢測轉子位置，再由驅動電路切換電流方向來使馬達旋轉 - 特色 - ==轉速較快==，常用於高轉速的地方，如：無人機... - 一般配合電變（ESC）使用，使用方式與直流馬達不太相同 - :warning: 危險性較高，容易造成受傷或意外，使用時須多加注意 :::success :::spoiler 補充：無刷馬達 \ **無刷馬達—霍爾感知器** - 由霍爾效應所製作出來的感測器，能用於監測磁場變化 - 一般來說，無刷馬達內部會有霍爾感知器搭配電子換向器適時切換電流方向，進而使馬達旋轉 ::: ## 步進馬達 <center> <img src="https://i.imgur.com/2x4BRf5.jpg"> 步進馬達 </img> </center> - 驅動原理 - 以切換不同線圈中的電流方向，使其產生電磁吸引力，旋轉固定角度 - 特色 - 能夠==精準控制馬達旋轉角度==，對於定位有較大優勢，常用於 3D printer、底部旋轉平台 - 響應時間短，且轉矩較為平穩 - :warning: 驅動版容易過熱（如：A4988），通常是==因為電流大小沒調整好==，使用時需額外注意 - 挑選方式 - 注意所需的解析度、步級角、轉矩、轉速、扭矩 ## 伺服馬達 <center> <img src="https://i.imgur.com/sfDR2St.jpg"> 伺服馬達 </img> </center> - 驅動原理 - 由內部感測器回授馬達當前位置，並由內部驅動器控制馬達旋轉 - 特色 - 能==精確轉到指定角度==，常用於==機構==（如：手臂）姿態控制 - :warning: 注意角度初始化以及角度限制之問題 - 挑選方式 - 算清楚所需扭矩，依據所需強度選擇合適的馬達 - :warning: 馬達內都有內建的變速箱，需慎選，否則可能弄斷內部齒輪 --- :::success :::spoiler 額外閱讀 ### [無刷馬達原理影片](https://www.youtube.com/watch?v=bCEiOnuODac) - 其中的 Hall Effect 便是上面補充資料中提到的霍爾效應 ### [步進馬達原理影片](https://www.youtube.com/watch?v=eyqwLiowZiU) - 開迴路控制(Open Loop)：單純利用系統當前狀態產生控制信號，沒有回授信號判斷是否已達目標，步進馬達便是其中一種 ### [伺服馬達原理影片](https://www.youtube.com/watch?v=1WnGv-DPexc) - 閉迴路控制(Close loop)：具有回授信號判斷是否已抵達目標，DIT 使用之伺服馬達多數都是閉迴路控制的 - 看到 11:03 就可以了 :::