一起玩儿物联网人工智能小车——04. TT马达的基本介绍

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马达和电机在英语中是两个词,但在我们汉语中感觉差别不大,大概是电机专指电能转与机械能的相互转换的装置,而马达可能包含其他形式的能量与机械能的转换装置。在本文中马达就是特指将电能转化为机械能的电动机。

日常使用的电动机在作用上通常可以分为两种,一种是以动力输出为主的动力类电动机,一种是以精准控制为主的控制类电动机。动力类的电动机主要以持续输出机械能为主要目的,会通过电压等方式调整其机械能输出的快慢。这次智能小车驱动轮胎转动的电动机就属于这种类型。通常情况下,微型电动机、空心杯电机、震动马达等都属于动力类电动机。精准控制类电机的主要目的是为了精准的执行某个动作,比如用来控制机械臂的电动机。在我们这个智能小车中会用到的舵机也属于精准控制类电动机。常见的精准控制类电动机还有伺服电机和步进电机等。

在我们智能小车制作的过程中,首先接触到的是提供动力输出的TT马达,这种马达被广泛的应用于各种玩具之中。如下图所示。

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TT马达本质上是一个减速电机,它由2部分组成,右侧是微型130电动机,左侧是微型减速箱。如下图所示。

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减速箱的内部包含了一组齿轮。在实际的使用中,绝大部分的电动机都要和减速箱配合使用,因为一般的电机转速都在每分钟几千转甚至1万转以上,而在实际的使用中并不需要这么快的转速,那么减速箱则可以根据不同的减速比来输出不同的转速,减速箱的另外一个用途就是在降低转速的同时,会增加输出的扭矩,给我们的直观感觉就是使转动的“力量”(扭矩实际是转动的力矩)变大。减速箱的内部如下图所示。

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通常情况下,TT马达常见的减速比有1:48、1:120和1:220。意思就是可以将输出转速降低到原始电动机转速的48分之一、120分之一和220分之一。我所采用的是1:48的减速TT马达。

了解了TT马达的基本构造之后,在使用前最关心的就是其电气参数了。因为这种马达通常用在电动玩具中,因此除了外观尺寸形成了一个大概的约定俗成外,并没有统一性能指标。通常情况下的供电电压为3~12伏特,空载电流在100毫安左右,堵转的最大电流可能达到1.5A。而转速则受到供电电压的影响,电压越高、转速也越高。电机本身的输出转速大概在每分钟10000转左右。这些参数都是一个大概的值,不同厂家生产的电动机的参数不尽相同。

另外一个需要注意的地方就是TT马达有单出轴和双出轴之分。单出轴就是只在减速箱的一侧有动力输出轴,而双出轴的两侧都有动力输出轴,两边输出轴的转速是相同的。我所采用的是双出轴TT马达,一侧用来安装轮胎,另一侧将来可以用来安装码盘,这样可以实时的检测出来轮子的转速,这样可以对小车实现更精准的运动控制。下图中左侧的为单出轴马达,右边的是双出轴马达。

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在使用之前,还应该初步检测一些电机是否能够正常工作。检测的办法非常的简单,直接给电机连接到5V直流电源就可以了。正负极可以随便连接,不同正负极的连接方式导致的结果是电动机的转动方向不同而已。如果没有5V直流电源,可以拆一个废旧的USB线(通常红色电线为5V正极、黑色电线为5V负极),然后插到手机充电器的USB口就可以取电了。

另外,还要为我们的智能小车准备一个充电电池作为小车运行的电源。为了获得更强劲的动力输出,我们采用的是12V锂电池供电,现在这种电池组很容易买到。样子如下图所示。其内部为3节18650电池。

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TT马达的基本情况就介绍到这里了。接下来会介绍马达驱动模块L298N的基本参数和使用方法。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-828693.html

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