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        ?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來實現。那么如何對微型直流電機選型呢?下面天孚電機簡單的講述下掃地機器人微型直流電機的選型要點,其他電動產品也可參考。

        掃地機器人?

        一、首先是微型直流電機的分類,對于掃地機器人來講,微型直流電機的選型無非是兩個方向,一是微型有刷直流電機,二是微型無刷直流電機,它們之間的工作原理與優缺點如下:

         


        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,轉子為勵磁線圈,當外部提供直流電時,會通過電刷與換向器之間的摩擦給轉子勵磁,形成磁場相互作用而使轉子高速轉動。

         

        優點:


        (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)具有過載能力;


        (3)調速簡單方便;


        (4)價格成本低。


        缺點:


        (1)使用壽命不長(連續運行時間約1000小時左右);


        (2)轉速過快,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大(轉速越高,噪音就會也明顯),需要降噪處理。

        掃地機器人(邊掃)

        2. 微型無刷直流電機


        工作原理:


        轉子是永磁體,定子是勵磁線圈,通過時序控制勵磁線圈,使永磁體的同步跟蹤旋轉。


        優點:


        (1)調速性能好,與微型有刷直流電機一樣;


        (2)具有過載能力;


        (3)使用壽命長,可靠性高;


        (4)噪音小。


        缺點:


        (1)控制比較復雜,一般需要專用的集成芯片;


        (2)需要配合霍爾傳感器、光電編碼器使用;


        (3)成本高。


        掃地機器人電機(邊掃)?


        二、掃地機器人選則微型直流電機原則


        (1)對于轉速超過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)要求負載調節線性好,選直流電機;


        (6)要求寬速度范圍的振動噪音小,選直流電機;


        (7)要求閉環控制實現速度調節,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


        由于掃地機器人會同時用到多個直流電機,各方面要求都會不一樣,需要從多個方面考慮。


        (1)邊掃:主要作用為掃地,對于力矩的要求會稍大,由于掃地機器人的直流驅動電壓大多是12V的,直流電機的轉速會很高,所以邊掃電機會配置齒輪減速裝置,最后輸出轉速幾百轉即可滿足要求,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有影響,所以推薦使用微型無刷直流電機;


        (4)滾刷:主要作用是拖地,力矩要求會更大,推薦微型有刷齒輪減速電機。


         掃地機器人電機(輪組)?

        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,為市場常見配置,當然也可全部使用微型有刷直流電機或無刷直流電機,具體參考生產成本預算。更多有關微型直流電機資訊,請繼續關注天孚微電機。? 

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