你真的會選電機嗎？

文章出現(xiàn)的商品僅為示意，不做購買推薦!!!
很多剛?cè)腴T電機驅(qū)動控制的嵌入式新手，往往會不知道購買什么樣的電機來匹配他們的開發(fā)板或是項目，為此，筆者特意整理了一篇文章，從購買電機玩和學(xué)習(xí)的角度來做一些專業(yè)有趣的分享。

不妨先看看筆者近20年來買過的電機：
（某寶隨便截一下圖，上百單，笑）

雖然自己曾買過用過各類電機無數(shù)，但是在 “已買到寶貝”里挑點好用的給大家分享，也絕非易事，不如我們先認識他們，這樣才能更好的立解自己需要什么，或者手頭上什么樣的電機是自己可用的。
先從直流有刷電機講起，建議不要跳著看，很多內(nèi)容是相通的哦！

一、直流有刷電機選擇推薦

1）玩具級：

淘寶上這類電機很多，如果只是求個響動，可以花費不到1元錢，就能買經(jīng)典的130、R300等各種型號的電機：

2）工具級：

想買來做個手電鉆、小電磨，或者其他動力用的，像萬寶、德昌的310、370、775這種是首選，質(zhì)量好，結(jié)實耐用。
如果不是鉆、磨這種高速要求的，要扭力大的，可選用帶減速器的。

3）小車、機器人~簡單用：

直流有刷電機的轉(zhuǎn)速一般都比較高，這種應(yīng)用，一般都選用帶減速器的。
TT電機、N20電機，首選。
要功率、扭力大一點的，310、370電機+減速器的，也可以。

TT電機，質(zhì)量差異較大，一分錢一分貨，看用戶需求。便宜的1塊多錢，130電機+塑料減速齒輪，學(xué)習(xí)也能用。

N20電機款式也較多，主要注意減速比，看是否合適自己的應(yīng)用。一般1元左右的二手，會有點生銹，學(xué)習(xí)不影響，質(zhì)量都還可以。新的通常會貴不少，學(xué)習(xí)不合算。

4）小車、機器人~高級用：

這種一般需要帶編碼器的電機。TT電機、N20電機也有帶編碼器的，但感覺性價比不高，不如直接買370的帶編碼器的電機。

5）直流電機的接線與運轉(zhuǎn)：

使用這類電機，只需要把電機線連接到直流有刷電機驅(qū)動板的A、B端（可能需要燒錄直流電機程序），上電即可運轉(zhuǎn)。
這里，特別強調(diào)一個常識：不管是有刷、步進還是無刷電機，他們的工作電壓范圍都是挺寬的，像上圖玩具級的那個，寫的3V，但你接到5V上，也沒有問題，只是轉(zhuǎn)得更快了一點。甚至你要接到12V供電的板子，也是可以的，只是此時PWM占空比最好設(shè)置低一點（30%~40%）。
當(dāng)然，如果你買到一個24V的電機，接到了咱們12V供電的板子，也是可以運轉(zhuǎn)的，只是最高轉(zhuǎn)速只有額定24V時的一半。
上面我們說的775、310、330（電機）這些數(shù)字，一般代表的是電機的直徑尺寸。

二、直流無刷電機選擇推薦

市場上常見的二手的無刷直流電機（BLDC）、永磁同步電機（PMSM）大概可以分為以下三大類：

1）帶霍爾（HALL）傳感器的BLDC電機:

二手市場上，帶霍爾傳感器的BLDC電機不是太多。但是，咱們真正要學(xué)習(xí)BLDC驅(qū)動 ，最好還是從有傳感器的開始，這樣基礎(chǔ)打得扎實！
（注意別買成內(nèi)置驅(qū)動板的了，不方便學(xué)習(xí)！）
早期無葉風(fēng)扇電機。質(zhì)量很好，不管是有傳感器控制，還是無傳感器控制的方式，都很容易轉(zhuǎn)起來，學(xué)習(xí)首推！
注意：市場上通常有2款，一款是105V的，一款是310V的。
要買105V的，這樣在24V、36V下，就可以獲得1~2千轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速了。學(xué)習(xí)足夠用。
如果買成310V的，則最少需要48V、60V的供電，才較好用，也不利于學(xué)習(xí)無感控制部分。

2）風(fēng)機類的BLDC:

如果是有一定開發(fā)經(jīng)驗的，想深入學(xué)習(xí)BLDC的高級控制（PID控制）等，推薦風(fēng)機類的BLDC，這個加減載方便（控制進風(fēng)口即可），很容易看得到閉環(huán)控制的效果。
風(fēng)機類的BLDC，帶霍爾傳感器的，不是太多見，所以價格都相對高一點。以下圖片僅供參考。
如果可以接受新的，寧波產(chǎn)的風(fēng)機還不錯。

3）設(shè)備拆機的BLDC:

像一些設(shè)備拆機的或工業(yè)上拆機的BLDC，由于貨源不穩(wěn)定，資料不多，接線端子不好找，接線定義不明確等原因，對初學(xué)者不太友好。盡管有些價格挺低，也不是太推薦。
如以下幾款：

4）不帶霍爾傳感器的BLDC電機:

當(dāng)我們學(xué)會有傳感器的BLDC控制后，就可以嘗試無傳感器的控制了。
但是，不用著急買新電機，可以先把有傳感 器的電機的HALL線取掉，只接3相線，嘗試著進行無傳感器的控制。能控制好后，再根據(jù)自己的需求，進行行業(yè)應(yīng)用的無感電機控制學(xué)習(xí)。
這個類別的BLDC，是目前二手市場上的主流，品種繁多。
主要有以下品類：

5）航模類（0.8~2萬轉(zhuǎn)）：

這類電機很多，價格與重量（功率）成正比，從幾元到幾十幾百元都有。對初學(xué)者為說，一個幾元錢的航模電機，就可以先用起來了。
特別注意：新手一定要注意以下安全要點！
（1）開始學(xué)習(xí)時，不要接槳葉片，先空載轉(zhuǎn)好。
（2）接槳葉片時，一定要注意方向！不然很容易飛出來傷人。建議開始先拿個紙箱什么的，罩起來測試。
（3）不要用鋰電池作為供電電源，要用直流穩(wěn)壓電源，并設(shè)定到合適的限流值（一般3~5A）。

補充：電機的KV值
KV值，全稱為“轉(zhuǎn)速/電壓”值（或“速度常數(shù)”），是衡量無刷電機性能的重要指標(biāo)。它表示電機每增加1V電壓時，電機空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速每分鐘增加的次數(shù)。簡而言之，KV值就是電機轉(zhuǎn)速與輸入電壓之間的比例系數(shù)。
KV值的計算公式為：電機的轉(zhuǎn)速（空載）=KV值×電壓。例如，一個KV值為1000的電機，在10V電壓下，其空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為10000轉(zhuǎn)/分鐘（1000×10=10000）。
轉(zhuǎn)速與KV值：KV值越大，表示電機的內(nèi)阻越小，電流越大，從而在相同電壓下轉(zhuǎn)速越快。因此，高KV值的電機適合需要高轉(zhuǎn)速的應(yīng)用場景。
扭力與KV值：KV值并非越高越好。因為電機的扭力與KV值成反比，即KV值越高，扭力越??；KV值越低，扭力越大。因此，在選擇電機時，需要根據(jù)具體應(yīng)用需求來平衡轉(zhuǎn)速和扭力。
航模電機匹配槳葉：通常，高KV值的電機適合配小的高速槳，而低KV值的電機則適合配大的低速槳。這是因為高轉(zhuǎn)速的電機需要較小的槳來保持足夠的扭力輸出，而低轉(zhuǎn)速的電機則需要較大的槳來產(chǎn)生足夠的推力。

6）硬盤電機、光盤電機等（幾千到1萬多轉(zhuǎn)）：

這類電機的特點是特別便宜，但是不太建議真正想深入學(xué)習(xí)無刷電機的朋友使用。因為只是轉(zhuǎn)起來，太簡單了，很難深入到應(yīng)用場景與價值。

7）吸塵器、掃地機、風(fēng)機用電機（2~10萬轉(zhuǎn)）：

這一類電機轉(zhuǎn)速高，電流大，比較難控制，不建議新手購買學(xué)習(xí)。

8）高速風(fēng)筒電機（6~13萬轉(zhuǎn)）：

這一類電機轉(zhuǎn)速高，電流大，比較難控制，不建議新手購買學(xué)習(xí)。
建議買新的廠家出廠就是低壓的成品（7~12V）的，大概30~40元。質(zhì)量有保底，少走彎路。時間是最寶貴的！
像這類，如果是高壓220V的，盡管便宜，但不推薦。需要自己改裝?；ㄙM不少時間。而且不好轉(zhuǎn)起來。

9）電動車、工業(yè)用電機或特殊的汽車用（BLDC/PMSM）：

這一類電機行業(yè)性比較強，適合有特定需求的用戶采購學(xué)習(xí)，不建議新手購買學(xué)習(xí)。

三、步進電機選擇推薦

網(wǎng)上適合初學(xué)者用步進電機，分2類

1）二相五線的步進電機

這種電機把公共端接出來，很適合單片機直接控制。常用在小家電（電茶爐進水?dāng)[頭）、風(fēng)扇擺頭、空調(diào)上下擺風(fēng)等。
推薦初學(xué)者使用這種電機學(xué)習(xí)。網(wǎng)上找得到的單片機直接控制的程序和教程，都是接此類電機的。

2）二相四線的步進電機

這種電機，一般不會使用單片機直接控制，都是使用步進電機驅(qū)動專用芯片控制。單片機給驅(qū)動芯片發(fā)脈沖及方向指令。
步進驅(qū)動芯片具有細分、電流控制等高級功能。
理論上，使用單片機直接控制，也可以達到步進電機驅(qū)動芯片控制的效果，但是在常用領(lǐng)域，性價比不高。故此，網(wǎng)上找不到現(xiàn)成的單片機直接控制的程序。我們首創(chuàng)了一個DEMO，供愛好者學(xué)習(xí)參考。

四、開發(fā)板驅(qū)動板的選擇

--簡介CW32 MCD

市面上各類不錯的開發(fā)板有很多，在此不做推薦，有資料跟著一步一步好好學(xué)才是最重要的。

筆者今天寫這篇文章，一次性介紹了三大類電機。
而在CW32生態(tài)社區(qū)最新發(fā)布開源的CW32L010 Motor Driver Control的電機驅(qū)動開發(fā)板就支持這三大類電機控制。同時配套有開源的軟件例程。

開源資料鏈接：

https://dwi41yhz703.feishu.cn/docx/A3hCd6gBkoi15LxE8NWcy3UknRg

注意：這個板子建議工作電壓：DC 5~16.8V（極限：3.6V~20V）對應(yīng)鋰電池為：1S~5S。但是，新手請用3A以內(nèi)的穩(wěn)壓電源來學(xué)習(xí)調(diào)試，嚴禁使用鋰電池作為供電電源。不然程序?qū)戝e，上、下橋直通，板子就燒了！

很多初學(xué)者拿到開發(fā)板后，由于對電機的相關(guān)知識不熟悉，因而常常詢問可使用的電機，所以有了今天這篇文章，希望能對你有所幫助，也歡迎大家留言交流。

寫在最后：
電機控制應(yīng)用是一個綜合性很強的技術(shù)。
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審核編輯 黃宇