Ich fange an, etwas über den Hardwareaspekt der Robotik zu lernen, und damit viele dieser neuen Informationen für mich nützlich sind (ob auf dieser Site oder anderswo), benötige ich ein grundlegendes Verständnis der Terminologie.

Eine Sache, die immer wieder auftaucht, sind verschiedene Elektromotoren: Servo, Gleichstrommotor, bürstenloser Motor, Schrittmotor, Getriebemotor ... usw.

Gibt es eine umfassende Liste? Oder zumindest eine Liste der häufigsten und ihrer Beschreibungen / Unterschiede?

Es gibt zu viele Typen, als dass jemand sie beschreiben könnte. Ich denke, eine einfache Recherche wird Ihnen helfen.

Wenn ich die anderen Antworten lese, werde ich etwas sagen, um die Dinge so zu machen, wie sie sind.

Servomotor

In der Nähe eines Motors kann ein Servomotor sein oder nicht . Das heißt, ein Bürstenmotor, ein bürstenloser Motor, ein Schrittmotor (dh ein bürstenloser Motor) kann ein Servomotor sein oder nicht. Servomotoren haben eine Rückkopplungsschleife, um einige Variablen wie die Position oder Geschwindigkeit oder beides zu kennen und entsprechend dem von Ihnen eingegebenen Signal zu korrigieren. ABER das wird von einer Steuerung gemacht, der Motor hat nur die Sensoren, um die Signale zu liefern.

Bürstenmotoren

Wie der Name schon sagt, haben diese Motoren einen rotierenden Teil, der erregt ist (der Hauptteil ist der Rotor), und zum Einschalten werden Bürsten verwendet. Es gibt viele Arten von Bürstenmotoren .

1. Sie können ihre Kommutierung mechanisch in den Bürsten durchführen, was Funken, weniger Effizienz, EMI und RFI und mehr Bürstenverschleiß erzeugt.

2. Sie können extern schalten, und die Bürsten laufen auf kontinuierlichem Kontaktring. Ihre einzige Funktion ist die Stromversorgung, die Kommutierung erfolgt durch eine Steuerung. Es gibt fast keine Funken an den Bürsten (obwohl dies beim Verschleiß des Rings zu Stößen der Bürste im Ring führen kann, was zu Funken führt).

Ihr Stator kann aus Magneten bestehen (normalerweise der Motor von Spielzeug) oder auch aus Spulen (Elektromagneten) wie die Motoren von Elektrowerkzeugen.

^{Der Motor der vier Bürsten ist teilweise geöffnet und zeigt die Bürsten und den Kontaktring sowie die mechanische Kommutierung. Die Bürsten befinden sich im "gelben" Gehäuse, das die Bürste mit einer Feder hält, um sie über den Kontaktring zu drücken. Die Bürsten bestehen hauptsächlich aus Carbon, haben jedoch andere Materialien, der Bürstenverschleiß ist am Kontaktring sichtbar}

_{(Quelle: wikimedia.org )}
^{Von links nach rechts. Bürsten eines kleinen Motors, Rotor mit Kontaktring und Spulen, Stator und Gehäuse mit Magneten}

Bürstenlose Motoren

Bürstenlose Motoren versorgen den rotierenden Teil des Motors (Rotors) auf andere Weise mit Strom.

Induktionsmotoren liefern, wie der Name schon sagt, die Leistung durch Induktion. Diese Motoren sind in der Industrie am weitesten verbreitet und sehr effizient (normalerweise ~ 90%). Wie andere Motoren können sie eine mechanische Bremse haben, um schnell abzubremsen und das Bremsen zu halten. (Beispiel: Kabelaufzüge).

^{Induktionsmotor teilweise geöffnet. Der Rotor, diese kleinen Schnitte im Metall, bilden eine Spule mit niedriger Impedanz und Gehäuse mit seinen Spulen. Die Lamellen am Gehäuse tragen dazu bei, die erzeugte Wärme abzuleiten. Je nach Motor ist normalerweise ein Lüfter an der Achse angebracht, oder Sie verwenden einen anderen Motor zur Zwangsbelüftung, z. B. läuft der Motor langsam.}

Gleichstrommotoren ohne Bürste haben Magnete in ihrem Rotor, so dass keine elektrische Stromversorgung für den Rotor erforderlich ist. Normalerweise haben die Magnete ein hohes Kraft-Leistungs-Verhältnis, siehe beispielsweise Neodym-Magnete, und daher hat der Rotor ¹ eine geringe Masse und folglich eine geringe Trägheit. Das heißt, es kann mit höheren Geschwindigkeiten / Beschleunigungen starten und stoppen als andere Motoren mit weniger Verschleiß.

Schrittmotoren sind eine Art bürstenloser Motor, aber mit mehr Polen bedeutet dies, dass Sie beim Anlegen von Leistung an die richtige Phase die Position des Rotors ² annehmen können . Der Rotor kann jedoch durchrutschen , was als "Schritt verlieren" bezeichnet wird, und Sie haben die Positionssynchronität verloren. Das heißt, wenn Sie einen Schrittmotor zur präzisen Positionierung verwenden, müssen Sie sicherstellen, dass der Motor die Last aufnehmen kann und nicht verrutscht. Wie können Sie sich der Position sicher sein? Setzen Sie einen Positionssensor auf die Achse des Motors, der mit einer Steuerung in einen Servomotor verwandelt wird.

^{Schrittmotor teilweise geöffnet. Dies ist wahrscheinlich ein Hybridtyp, bei dem der Rotor magnetisiert ist und eine zahnradähnliche Form hat. Einige Stepper haben runde Rotoren, aber der Rotor ist immer noch mit einer hohen Anzahl von Polen magnetisiert.}

Da sie keine Bürsten haben, sind normalerweise die Lager der einzige mechanische Kontakt zwischen Rotor und Stator. Deshalb haben sie einen geringen Wartungsaufwand, einen hohen Wirkungsgrad und fast keine Funken ³ .

^{1 - Der referierte Rotor kann der innere oder äußere Teil des Motors sein, der Teil, der sich nicht relativ zur Stromversorgung dreht. Ich würde den Stator in Betracht ziehen.}

^{2 - Dies kann auch auf andere Motoren angewendet werden. Ein bürstenloser Gleichstrom-Nicht-Schrittmotor mit beispielsweise 3 Polen würde Ihnen eine Genauigkeit von 120 ° geben. Sie modulieren jedoch die an jede Spule angelegte Leistung (z. B. weniger Leistung an eine weitere an die andere), so dass Sie erhalten die Positionen zwischen. Das wird bei einigen Schrittmotoren verwendet und wird als Mikroschritt bezeichnet.}

^{3 - obwohl dies meistens funkenfrei bedeutet, ist ein mögliches Mittel für Funken die statische Energie am Rotor, die manchmal die Lager als Kurzschluss zum Entladen findet, was zu Verschleiß des Lagers führt, aber das ist nicht so häufig und hat ein Mittel zur Gegenmaßnahme.}

Dies ist nur eine kleine Liste von Elektromotortypen.

Mechanisches Getriebe

Hinweis: Sie haben dieses Getriebe genannt, aber es ist nicht die einzige Möglichkeit, dies zu tun. Ich werde mich auf die mechanische Übertragung beziehen

Das ist ein anderes Thema. Motoren laufen effizient und haben bei bestimmten Umdrehungen mehr Drehmoment, sodass Sie beispielsweise ein reduzierendes Getriebe einsetzen und weniger Drehzahl und mehr Drehmoment erhalten. Angenommen, ein Motor dreht sich bei 4000 U / min und hat ein Drehmoment von 0,1 kg-cm. Unter der Annahme einer Reduzierung von 100: 1 (dh 100 Umdrehungen im Eingangsergebnis in 1 Umdrehung am Ausgang) sollten Sie 400 U / min und 1 kg-cm Drehmoment erhalten Drehmoment. ¹

^{1 - Dies ist ein theoretisches Beispiel. Die Übertragungen sind nicht 100% effizient, sodass Sie etwas Leistung verlieren}

Einige Arten von Getrieben, die unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse haben können

Zahnräder, Hydraulik, Kettenrad, Riemen. Es gibt natürlich noch mehr, und jeder von ihnen hat seine Untertypen. Beispiel: Untersetzungen können Schneckengetriebe, Planetengetriebe usw. sein. Bei einigen Anwendungen können Sie Riemenscheiben wie Kräne und Aufzüge verwenden.

Alle Bilder mit freundlicher Genehmigung von Wikimedia Commons http://commons.wikimedia.org

Hysteresemotoren

In Bezug auf die Versorgungsfrequenz ist die Drehzahl eindeutig und eines der seltensten Merkmale von Synchronmotoren. Es gibt viele Anwendungen für verschiedene spezielle Arten von Synchronmotoren in Geräten wie Tonbandgeräten, Uhren und Fotos. Der am häufigsten verwendete Motor ist der Hysteresemotor, der aus einem Rotor mit einem Ring aus semipermanentem Magnetmaterial wie einem kohlenstoffreichen Stahl besteht. Durch Herausziehen des Rotors aus der Synchronität wird die Drehzahl durch das Statorfeld verringert, das dazu führt, dass das Rotormaterial magnetisiert wird. Ein gutes Anlaufdrehmoment wird von diesen Motoren mit geringer Welligkeit bereitgestellt und ist sehr leise. Es hat einen geringen Wirkungsgrad und nur Anwendungen mit kleinen Nennleistungen sind zulässig.

Reluktanzmotoren

Eisenpole werden veranlasst, einen Magnetfluss zum Ausrichten untereinander zu halten, der von den Reluktanzmotoren gezwungen wird, nach diesem Prinzip zu arbeiten. Es gibt keine elektrischen Wicklungen und hat vier Eisenstangen. Im Stator befinden sich sechs Pole mit jeweils einer stromführenden Spule. Ähnlich wie bei einem Induktionsmotor ist der Stator hergestellt und hat eine steuerbare Versorgung mit drei Phasen. Die durch nichtmagnetische Abstandshalter isolierten Rotoren enthalten Eisenlängsbleche. Im Rotor befinden sich ausgeprägte Pole ohne Feldwicklungen. Sie können auch eine Dämpferwicklung in der Rotoroberfläche finden, die der Maschine hilft, den Induktionsmotor zu starten.

für weitere Typen: Elektromotor