7、常见执行器的工作原理与控制方法

常见执行器的工作原理与控制方法

1. 继电器

继电器是一种常用的执行器，其功能类似于普通开关，用于在两个端子之间建立电接触。继电器的高功率侧端子可以处理交流和直流电压。

1.1 继电器的保护

在继电器的工作过程中，为了防止对晶体管或电路其他部分造成损坏，通常会使用一个续流二极管。续流二极管以正常不导通的极性绕过继电器中的线圈，其阴极指向正电源电压。任何反向电压都会通过二极管，而不是晶体管。一般会选用肖特基二极管，因为它具有快速开关的特性。

1.2 继电器的应用

继电器可以控制交流电源和灯具等设备的连接，通过闭合或断开触点来实现设备的开启和关闭。需要注意的是，有些继电器可以处理高达 240V 的交流电压，这是一个潜在的致命电压，必须由经过适当培训和具备资质的人员来操作。

2. 电机

电机是将化学或电能转化为机械能的装置，通常通过旋转轴来提供扭矩。这里主要讨论电机的类型及工作原理。

2.1 直流电机

直流电机基于静止的磁场（定子）和一个或多个由外部电压源电激励的线圈。通过与旋转同步地反转激励电压的极性，使线圈被迫旋转。旋转部分称为转子，同步开关是换向器。

2.1.1 工作原理

转子上的扭矩由电子在外部磁场中所受的洛伦兹力提供。当转子旋转半圈后，外部磁场的极性会阻止线圈继续旋转，此时换向器会反转电流的极性，使旋转得以继续。

2.1.2 常见问题及解决方法

电刷和换向器之间的滑动接触有时会在极性反转时产生火花，这可能会导致电气干扰。可以通过连接一个小电容（如 100n