本文主要是關(guān)于直流電機(jī)的相關(guān)介紹，并著重對(duì)直流電機(jī)優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)進(jìn)行了詳盡的闡述。 　　直流電機(jī) 　　直流電動(dòng)機(jī) 是將直流電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的電動(dòng)機(jī)。因其良好的調(diào)速性能而在電力拖動(dòng)中得到廣泛應(yīng)用。直流電動(dòng)機(jī)按勵(lì)磁方式分為永磁、他勵(lì)和自勵(lì)3類(lèi)，其中自勵(lì)又分為并勵(lì)、串勵(lì)和復(fù)勵(lì)3種。當(dāng)直流電源通過(guò)電刷向電樞繞組供電時(shí)，電樞表面的N極下導(dǎo)體可以流過(guò)相同方向的電流，根據(jù)左手定則導(dǎo)體將受到逆時(shí)針?lè)较虻牧刈饔茫浑姌斜砻鍿極下部分導(dǎo)體也流過(guò)相同方向的電流，同樣根據(jù)左手定則導(dǎo)體也將受到逆時(shí)針?lè)较虻牧刈饔谩＿@樣，整個(gè)電樞繞組即轉(zhuǎn)子將按逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，輸入的直流電能就轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)子軸上輸出的機(jī)械能。由定子和轉(zhuǎn)子組成，定子：基座，主磁極，換向極，電刷裝置等；轉(zhuǎn)子（電樞）：電樞鐵心，電樞繞組，換向器，轉(zhuǎn)軸和風(fēng)扇等。 　　基本構(gòu)造分為兩部分：定子與轉(zhuǎn)子。注意：不要把換向極與換向器弄混淆了定子包括：主磁極，機(jī)座，換向極，電刷裝置等。轉(zhuǎn)子包括：電樞鐵芯，電樞（shu）繞組，換向器，軸和風(fēng)扇等。轉(zhuǎn)子組成直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子部分由電樞鐵芯、電樞、換向器等裝置組成，下面對(duì)構(gòu)造中的各部件進(jìn)行詳細(xì)介紹。1.電樞鐵芯部分：其作用是嵌放電樞繞組和顛末磁通，為了下降電機(jī)工作時(shí)電樞鐵芯中發(fā)作的渦流損耗和磁滯損耗。2.電樞部分：作用是發(fā)作電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，而進(jìn)行能量變換。電樞繞組有許多線圈或玻璃絲包扁鋼銅線或強(qiáng)度漆包線。3.換向器又稱(chēng)整流子，在直流電動(dòng)機(jī)中，它的作用是將電刷上的直流電源的電流變換成電樞繞組內(nèi)的溝通電流，使電磁轉(zhuǎn)矩的傾向穩(wěn)定不變，在直流發(fā)電機(jī)中，它將電樞繞組溝通電動(dòng)勢(shì)變換為電刷端上輸出地直流電動(dòng)勢(shì)。換向器由許多片構(gòu)成的圓柱體之間用云母絕緣，電樞繞組每一個(gè)線圈兩端區(qū)分接在兩個(gè)換向片上。直流發(fā)電機(jī)中換向器的作用是把電樞繞組中的交變電動(dòng)熱變換為電刷間的直流電動(dòng)勢(shì)，負(fù)載中就有電流通過(guò)，直流發(fā)電機(jī)向負(fù)載輸出電功率，同時(shí)電樞線圈中也肯定有電流通過(guò)。它與磁場(chǎng)相互作用發(fā)作電磁轉(zhuǎn)矩，其傾向與發(fā)電機(jī)相反，原想法只需抑制這一磁場(chǎng)轉(zhuǎn)矩才華股動(dòng)電樞改變。因此，發(fā)電機(jī)向負(fù)載輸出電功率的還，從原想法輸出機(jī)械功率，完結(jié)了直流發(fā)電機(jī)將機(jī)械能變換為電能的作用。 　　直流電機(jī)優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)有哪些 　　直流電機(jī)優(yōu)點(diǎn)： 　　1、起動(dòng)和調(diào)速性能好，調(diào)速范圍廣平滑，過(guò)載能力較強(qiáng)，受電磁干擾影響??； 　　2、直流電機(jī)具有良好的啟動(dòng)特性和調(diào)速特性； 　　3、直流電機(jī)的轉(zhuǎn)矩比較大 　　4、維修比較便宜； 　　5、直流電機(jī)的直流相對(duì)于交流比較節(jié)能環(huán)保。 　　直流電機(jī)缺點(diǎn)： 　　1、直流電機(jī)制造比較貴，有碳刷 ； 　　2、與異步電動(dòng)機(jī)比較，直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用維護(hù)不方便，而且要用直流電源； 　　3、復(fù)雜的結(jié)構(gòu)限制了直流電動(dòng)機(jī)體積和重量的進(jìn)一步減小，尤其是電刷和換向器的滑動(dòng)接觸造成了機(jī)械磨損和火花，使直流電動(dòng)機(jī)的故障多、可靠性低、壽命短、保養(yǎng)維護(hù)工作量大。 　　4、換向火花既造成了換向器的電腐蝕，還是一個(gè)無(wú)線電干擾源，會(huì)對(duì)周?chē)碾娖髟O(shè)備帶來(lái)有害的影響。電機(jī)的容量越大、轉(zhuǎn)速越高，問(wèn)題就越嚴(yán)重。所以，普通直流電動(dòng)機(jī)的電刷和換向器限制了直流電動(dòng)機(jī)向高速度、大容量的發(fā)展。 　　總結(jié)： 　　通過(guò)以上對(duì)直流電機(jī)優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)的分析，我們可以發(fā)現(xiàn)直流電機(jī)是種調(diào)速性能好、維修比較便宜、過(guò)載能力較強(qiáng)，受電磁干擾影響小、，但是制造比較貴，有碳刷、靠性低、壽命短、保養(yǎng)維護(hù)工作量大的電機(jī)設(shè)備。即使直流電機(jī)還有很多不足的地方，但是在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的幫助下，直流電機(jī)一定會(huì)有更好的將來(lái)。 　　直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的區(qū)別 　　1 直流電機(jī) 　　1.1 什么是電機(jī) 　　… 　　1.2 常見(jiàn)電機(jī) 　?。?）交流電機(jī)：兩相、三相。 　?。?）直流電機(jī)：永磁、勵(lì)磁。 　　（3）步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)。 　　1.3 直流電機(jī)詳解 　　（1）外觀。 　?。?）接線和工作原理。 　?。?）直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)問(wèn)題：不能用IO口直接驅(qū)動(dòng)。 　　1.4 直流電機(jī)實(shí)驗(yàn) 　?。?）直流電機(jī)直接接在開(kāi)發(fā)板的主板的VCC和GND引出接口上看電機(jī)是否轉(zhuǎn)動(dòng)，還可以調(diào)換VCC和GND看電機(jī)是否反轉(zhuǎn)了。 　　（2）單片機(jī)的IO口是數(shù)字口，本身的驅(qū)動(dòng)能力非常?。ㄗ疃?0mA級(jí)別），這個(gè)驅(qū)動(dòng)能力是帶不動(dòng)電動(dòng)機(jī)的。 　　（3）一般單片機(jī)需要使用專(zhuān)門(mén)的驅(qū)動(dòng)芯片來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。驅(qū)動(dòng)芯片的作用就是把單片機(jī)的小電流的控制信號(hào)轉(zhuǎn)成邏輯上相同的大電流的驅(qū)動(dòng)源。這就是所謂的弱電控制強(qiáng)電。用電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片來(lái)驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)，具體的電路分析后面講步進(jìn)電機(jī)時(shí)會(huì)詳細(xì)說(shuō)。 　　2 步進(jìn)電機(jī)理論 　　2.1 什么是步進(jìn)電機(jī) 　　（1）外觀。 　　（2）功能特點(diǎn)。 　?。?）操作接口。 　　2.2 步長(zhǎng) 　?。?）步進(jìn)電機(jī)有一個(gè)固有步距角，這個(gè)參數(shù)和步進(jìn)電機(jī)本身有關(guān)。 　?。?）步進(jìn)電機(jī)一般情況下只能以固有步距角的整數(shù)倍來(lái)運(yùn)動(dòng)，這一個(gè)固有步距角的移動(dòng)就叫一個(gè)節(jié)拍。 　　（2）電機(jī)還有個(gè)可以比固有步距角更小的運(yùn)動(dòng)方法，這種方法叫細(xì)分，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)器來(lái)支持的。 　　2.3 相數(shù) 　　結(jié)論：我們用的是2相步進(jìn)電機(jī) 　　2.4細(xì)分 　　… 　　2.5 極性 　　（1）單極性。 　?。?）雙極性。 　　2.6 拍數(shù) 　?。?）單相四拍： 　　A/ B A B/ 正轉(zhuǎn) 　　B/ A B A/ 反轉(zhuǎn) 　　時(shí)序：A/ B A B/ 　　四根線上電平 　　A A/ B B/ 　　0 1 0 0 第1拍 　　0 0 1 0 第2拍 　　1 0 0 0 第3拍 　　0 0 0 1 第4拍 　　4個(gè)節(jié)拍加起來(lái)就是一個(gè)完整的周期，按照這個(gè)周期給步進(jìn)電機(jī)供電，則步進(jìn)電機(jī)就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)1個(gè)步距角。 　?。?）雙相四拍： 　　A/B AB AB/ A/B/ 正轉(zhuǎn) 　　A/B/ AB/ AB A/B 反轉(zhuǎn) 　　時(shí)序：A/B AB AB/ A/B/ 　　四根線上電平 　　A A/ B B/ 　　0 1 1 0 第1拍 　　1 0 1 0 第2拍 　　1 0 0 1 第3拍 　　0 1 0 1 第4拍 　　（3）半步八拍： 　　A/ A/B B AB A AB/ B/ A/B/ 正轉(zhuǎn) 　　A/B/ B/ AB/ A AB B A/B A/ 反轉(zhuǎn) 　　2.7 控制器和驅(qū)動(dòng)器 　?。?）一套步進(jìn)電機(jī)的系統(tǒng)需要三部分：控制器+驅(qū)動(dòng)器+步進(jìn)電機(jī)。 　?。?）一般情況下：控制器就是單片機(jī)，驅(qū)動(dòng)器一般是接在單片機(jī)的IO口上面的專(zhuān)用電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片（譬如我們開(kāi)發(fā)板上的TC1508S）。 　　（3）控制器負(fù)責(zé)產(chǎn)生時(shí)序信號(hào)，驅(qū)動(dòng)器負(fù)責(zé)將時(shí)序信號(hào)轉(zhuǎn)成功率驅(qū)動(dòng)信號(hào)給步進(jìn)電機(jī)用。 　　3 開(kāi)發(fā)板原理圖分析說(shuō)明 　　3.1 原理圖分析 　　 　　（1）原理圖中INA、INB、INC、IND將來(lái)要接單片機(jī)的IO口，單片機(jī)是做控制器的，通過(guò)單片機(jī)的IO口給驅(qū)動(dòng)器芯片輸入1或者0的控制信號(hào)，控制信號(hào)經(jīng)過(guò)TC1117的轉(zhuǎn)換，從OUTA、OUTB、OUTC、OUTD四個(gè)腳輸出具有驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)能力的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。 　?。?）接線：譬如可以用P0端口的4個(gè)引腳（我實(shí)際用P0.0-P0.3）接INA、INB、INC、IND。 　?。?）輸出端本來(lái)符號(hào)是OUTA、OUTB、OUTC、OUTD，但是開(kāi)發(fā)板上實(shí)際絲印的符號(hào)是；A-、A+、B-、B+。所以這里面有個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系：OUTA對(duì)應(yīng)A-、OUTB對(duì)應(yīng)A+、OUTC對(duì)應(yīng)B-、OUTD對(duì)應(yīng)B+。 　?。?）絲印符號(hào)改變主要是為了對(duì)應(yīng)步進(jìn)電機(jī)上面的符號(hào)，讓我們方便接線不會(huì)接錯(cuò)。 　　（5）結(jié)合之前講的步進(jìn)電機(jī)的原理，可知：A-和A+是一個(gè)相線線圈的2端，B-和B+是另一個(gè)線圈。 　　4 步進(jìn)電機(jī)編程實(shí)踐 　　4.1 接線 　?。?）P0端口的P0.0-P0.3接電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片TC1508S的4個(gè)輸入端。 　?。?）TC1508S的4個(gè)輸出端接步進(jìn)電機(jī)（按照絲印符號(hào)相對(duì)應(yīng)即可）。 　?。?）根據(jù)上面的接線，實(shí)際得到的接線邏輯是：P0.0和P0.1對(duì)應(yīng)一組線圈，而P0.2和P0.3對(duì)應(yīng)另一組線圈。 　　4.2 單相四拍方式驅(qū)動(dòng) 　?。?）時(shí)序編程：A/ B A B/。 　?。?）轉(zhuǎn)速控制：轉(zhuǎn)速是由脈沖信號(hào)的頻率控制的，其實(shí)就是delay的時(shí)間。 　?。?）正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)。 　　#include 《reg51.h》 　　#define TIME 30 // 延時(shí)時(shí)間 　　sbit APosiTIve = P0^0; 　　sbit ANegaTIve = P0^1; 　　sbit BPosiTIve = P0^2; 　　sbit BNegative = P0^3; 　　void delay（unsigned char i） 　　{ 　　unsigned char a， b; 　　for （a=i; a》0; a--） 　　for （b=240; b》0; b--）; 　　} 　　void main（void） 　　{ 　　while （1） 　　{ 　　// 循環(huán)內(nèi)實(shí)現(xiàn)1個(gè)周期 　　// 一個(gè)周期其實(shí)就是各個(gè)節(jié)拍依次排列構(gòu)成的，注意節(jié)拍之間要延時(shí) 　　/* 　　// 單相4拍 A/ B A B/ 　　APositive = 0; 　　ANegative = 1; 　　BPositive = 0; // B負(fù)和B正這兩根線電平只要一樣即可，兩個(gè)1和 　　BNegative = 0; // 兩個(gè)0效果是一樣的 　　delay（TIME）; 　　APositive = 0; 　　ANegative = 0; 　　BPositive = 1; // B負(fù)和B正這兩根線電平只要一樣即可，兩個(gè)1和 　　BNegative = 0; // 兩個(gè)0效果是一樣的 　　delay（TIME）; 　　APositive = 1; 　　ANegative = 0; 　　BPositive = 0; // B負(fù)和B正這兩根線電平只要一樣即可，兩個(gè)1和 　　BNegative = 0; // 兩個(gè)0效果是一樣的 　　delay（TIME）; 　　APositive = 0; 　　ANegative = 0; 　　BPositive = 0; // B負(fù)和B正這兩根線電平只要一樣即可，兩個(gè)1和 　　BNegative = 1; // 兩個(gè)0效果是一樣的 　　delay（TIME）; 　　*/ 　　// 反轉(zhuǎn) A/ B A B/ 　　APositive = 0; 　　ANegative = 0; 　　BPositive = 0; // B負(fù)和B正這兩根線電平只要一樣即可，兩個(gè)1和 　　BNegative = 1; // 兩個(gè)0效果是一樣的 　　delay（TIME）; 　　APositive = 1; 　　ANegative = 0; 　　BPositive = 0; // B負(fù)和B正這兩根線電平只要一樣即可，兩個(gè)1和 　　BNegative = 0; // 兩個(gè)0效果是一樣的 　　delay（TIME）; 　　APositive = 0; 　　ANegative = 0; 　　BPositive = 1; // B負(fù)和B正這兩根線電平只要一樣即可，兩個(gè)1和 　　BNegative = 0; // 兩個(gè)0效果是一樣的 　　delay（TIME）; 　　APositive = 0; 　　ANegative = 1; 　　BPositive = 0; // B負(fù)和B正這兩根線電平只要一樣即可，兩個(gè)1和 　　BNegative = 0; // 兩個(gè)0效果是一樣的 　　delay（TIME）; 　　} 　　}123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778798081828384 　　4. 3 雙相四拍方式驅(qū)動(dòng) 　　A/B AB AB/ A/B/ 　　4.4 半步八拍方式驅(qū)動(dòng) 　　A/ A/B B AB A AB/ B/ A/B/ 　　#include 《reg51.h》 　　#define TIME 30 // 延時(shí)時(shí)間 　　sbit APositive = P0^0; 　　sbit ANegative = P0^1; 　　sbit BPositive = P0^2; 　　sbit BNegative = P0^3; 　　void delay（unsigned char i） 　　{ 　　unsigned char a， b; 　　for （a=i; a》0; a--） 　　for （b=240; b》0; b--）; 　　} 　　void main（void） 　　{ 　　while （1） 　　{ 　　// 循環(huán)內(nèi)實(shí)現(xiàn)1個(gè)周期 　　// 一個(gè)周期其實(shí)就是各個(gè)節(jié)拍依次排列構(gòu)成的，注意節(jié)拍之間要延時(shí) 　　/* 　　// 雙相4拍 A/B AB AB/ A/B/ 　　APositive = 0; 　　ANegative = 1; 　　BPositive = 1; // B負(fù)和B正這兩根線電平只要一樣即可，兩個(gè)1和 　　BNegative = 0; // 兩個(gè)0效果是一樣的 　　delay（TIME）; 　　APositive = 1; 　　ANegative = 0; 　　BPositive = 1; // B負(fù)和B正這兩根線電平只要一樣即可，兩個(gè)1和 　　BNegative = 0; // 兩個(gè)0效果是一樣的 　　delay（TIME）; 　　APositive = 1; 　　ANegative = 0; 　　BPositive = 0; // B負(fù)和B正這兩根線電平只要一樣即可，兩個(gè)1和 　　BNegative = 1; // 兩個(gè)0效果是一樣的 　　delay（TIME）; 　　APositive = 0; 　　ANegative = 1; 　　BPositive = 0; // B負(fù)和B正這兩根線電平只要一樣即可，兩個(gè)1和 　　BNegative = 1; // 兩個(gè)0效果是一樣的 　　delay（TIME）; 　　*/ 　　// 半步8拍 A/ A/B B AB A AB/ B/ A/B/ 　　APositive = 0; 　　ANegative = 1; 　　BPositive = 0; 　　BNegative = 0; 　　delay（TIME）; 　　APositive = 0; 　　ANegative = 1; 　　BPositive = 1; 　　BNegative = 0; 　　delay（TIME）; 　　APositive = 0; 　　ANegative = 0; 　　BPositive = 1; 　　BNegative = 0; 　　delay（TIME）; 　　APositive = 1; 　　ANegative = 0; 　　BPositive = 1; 　　BNegative = 0; 　　delay（TIME）; 　　APositive = 1; 　　ANegative = 0; 　　BPositive = 0; 　　BNegative = 0; 　　delay（TIME）; 　　APositive = 1; 　　ANegative = 0; 　　BPositive = 0; 　　BNegative = 1; 　　delay（TIME）; 　　APositive = 0; 　　ANegative = 0; 　　BPositive = 0; 　　BNegative = 1; 　　delay（TIME）; 　　APositive = 0; 　　ANegative = 1; 　　BPositive = 0; 　　BNegative = 1; 　　delay（TIME）; 　　} 　　} 　　結(jié)語(yǔ) 　　關(guān)于直流電機(jī)的相關(guān)介紹就到這了，如有不足之處歡迎指正。 相關(guān)閱讀推薦：直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理圖 相關(guān)閱讀推薦：一文解析無(wú)刷直流電機(jī)與直流有刷電機(jī)的區(qū)別