工业机器人用电机的类型以及选择方法

工业机器人中使用的电机分别有交流 (AC) 电机、直流 (DC) 电机、伺服电机以及步进电机。

1、交流电机可以进一步细分为异步型和同步型。举例来说，感应交流电机是一种异步装置，它主要由绕线定子和转子组成。控制机械机器人的结构才能执行任务。控制机器人有感知、处理和动作三个不同的阶段。传感器向机器人提供有关其关节位置和末端执行器的信息，然后这些信息被处理到控制单元，并计算出适当的信号给机械运动的电机。绝大多数机器人使用电动机。便携式机器人使用反复无刷和有刷直流电机，工业机器人使用交流电机。这些电机更适用于负载较轻且主要运动形式为旋转的系统。

2、许多工业应用，包括机器人技术，通常使用直流电机，直流电机通常用于控制速度和方向。其速度范围从全速到零速不等，并且有很大的负荷范围。由于直流电机具有高转矩惯量比，因此它们可以快速响应控制信号的变化。工业机器人直流电机可以稳定控制为零运动，在相反方向立即加速，不需要复杂的电源开关电路。永磁无刷直流电动机虽然在功耗和可靠性上具有优势，但与有刷电机相比要昂贵。

在没有换向器的情况下，无刷电机可以比传统的直流电机更有效地以更高的速度运行。大多数无刷直流电机以梯形交流波形运行，但有些电机以正弦波运行。正弦波驱动的无刷电机可以在较低的转速下平稳运行，转矩脉动低，非常适合研磨、涂层和其他应用，如表面处理。

3、采用数字控制器的闭环伺服电机。将速度指令传给驱动放大器，再由驱动放大器驱动伺服电机。伺服电机能够产生足够的扭矩以将物体从停止位置快速移动。因此，它们被用作军用和工业机器人车辆的轮子。步进工业机器人电机也可用于控制位置，但即使在仅锁定和保持指令位置的休息期间，它们也会消耗功率。因此，伺服电机通常用于工业机器人，作为步进电机的高性能替代品。

4、步进电机可无反馈运行，可将电机旋转分解成小角步运动。它由脉冲指令信号控制，无需制动器或离合器组件即可在指令点精确停止。停电后，永磁步进电动机通常会保持在最终位置。