通过本文您将了解有刷和无刷直流电机，减速机和编码器的关键特性。您将学习如何通过几个简单的步骤来选择您的驱动方案，并添加必要的控制电子元件，从而缩短你产品的开发周期。
在选择定制驱动方案时，要考虑您的尺寸要求。您的应用中究竟需要什么？你的目标加个？什么样的货期可以满足项目计划？第一步要分析运行情况，我们必须从整体运行环境与考虑驱动方案，目的是获得整个系统的工作概述。
首先要确定的问题是工作机制？连续运行可定义为一段时间内的恒定负载和速度。循环工作是连续的，但停留时间短，负荷不断变化，切往往是双向的。通常连续工作，以及在长时间的循环工作，需要一个减速机以地消散连续工作所产生的热量。间歇性运行在两个工作循环之间有一个延长的中断时间，可能会偶尔过载较小，可以选择功率较小的电机，弹药计算出适当的休息时间。
确定您的工作机制后，要确定您的运动控制需求。换句话说，负载的做什么运动，应该如何控制？连续运行的典型应用是风扇和传送带。通常，不需要高精度和速度控制，并且驱动器在没有反馈传感器的情况下以简单的开环控制操作。当精确地保持速度或反复移动到特定位置时，循环操作需要更复杂的控制。在这些情况下，需要一个反馈传感器和一个编程控制器。有些应用需要电机偶尔运行，停留时间更长。所需的控制水平和反馈可能会有很大的不同，必须明确应用环境和工作机制。
要选择正确的控制方案，您必须确定要控制的参数，无论是扭矩，速度和位置。您还必须确定任务信息如何发送给驱动系统。有没有一个主控系统（上位机）？这个主机系统如何与驱动器进行通信？同样，必须确定控制变量的范围和所需的精度。在米，毫米或微米范围内的运动？在明确这这些问题的答案后，控制器和所需的反馈传感器就差不多可以确认了。
驱动方案的供电可以是直流电源，电池，蓄电池，发电机或太阳能电池。。重要的一点是电流和电压与驱动系统的需求相匹配。这时候你就要确认：需要多少电压，电源的最大供电电压是多少？以及，需要多少电流，电源的最大供电电流是多少？
特定的边界和安装条件可能会驱动方案的类型和成本有很大影响。所以仔细看看这些要求是值得的。您的应用方案的物理约束条件将很容易帮你过滤可能的驱动单元。如定义最大外径，总长度和重量等将缩小你的选择范围。
由于影响因素很多，所以一般不对使用寿命做限制。例如在正常情况下可以运行20,000小时以上的方案，在极端条件下可能不超过100小时。最终，我们建议在实际的应用环境或测试设备中进行测试以获得准确结果。当然你需要充分考虑环境温度和气压等条件。 一般的电机规格中都会列出最小和最大额定温度。噪音和振动取决于负载频率和安装条件，也可能对使用寿命有负面影响。
在这一步骤中，电缆长度，轴参数等电器和机械连接方式也可以帮助筛选。但相对来说是次要的。有了这些参数，我们就完成了驱动器选择的第一步。总的来说，我们知道我们想要做什么，如何选择它，哪些关键点必须满足，哪些关键点可能有一定的灵活性。
第二步是选型的真正开始，要确定负载在应用中的运动方式，是旋转还是直线。这个步骤的目的是整理负载运动中的关键参数，具体来说是推力和速度或转矩和转速。根据负载运动方式和速度定义运动特性，从这个角度来看，必须考虑所有的作用力和力矩，无论是摩擦力，加速力等等，都要整体计算。一旦速度和扭矩值固定，就可以确定驱动方案的关键参数。
运行方式是描述驱动方案中负载的运行时长，为了对其进行量化，我们将其转化成单步骤运行时长，整体运行时长，最大减速度和速度。这些也是电机的关键参数。
所有这些工作是为了得出负载的一些关键要求。通常，在一个运行周期中，会有速度和力或转速和扭矩峰值点。通常情况下，这是在一定时长的加速过程中出现的。只有当电机，减速机和控制器在这段时间内满足所需的转矩和电流峰值时，才能在此最大负载下进行简短的过载操作。
运动控制系统的另一个关键因素是平均热负荷。它对应于RMS，是在整个负载运行周期的持续时间（包括停留时间）上的数值。 RMS值可以根据每个时间间隔内发生的力或扭矩来计算。同时驱动方案还必须满足的所需位置分辨率和速度精度。在整理号这些关键参数，我们就可以进入驱动方案选择。
选项的第三步首先是确定传动机构。以滚珠丝杠为例，选型时考虑所需的机械驱动类型，驱动方案是旋转运动还是直线运动？要用什么输出结构的齿轮箱连接电机和负载？然后我们就可以将步骤二的关键负载参数转换成减速机或电机的输出。如果负载是直接驱动的，两者之间没有机械传动，则负载参数就是电机轴上的参数。
现在可以开始选择减速机了，当然首先是确认是否需要减速机。如果不需要减速机，则可以直接选择电机。电机直接驱动的应用一般是负载产生的扭矩较小，但运行速度较高的。如果应用不需要电机高转速，通常会使用减速机，且输出也会达到较高的转矩。一般的经验认为，只要所需扭矩高于约100至500毫牛顿米并且所需速度低于1,000rpm，则我们考虑使用减速机。还有一些应用，我们必须考虑其他选择标准，如尺寸，轴承负荷，定位精度和效率要求。
在确定减速机后，我们开始准备选择电机，、必须使用我们选择的减速比和最大效率来计算电机的关键参数。
电机选择分为两个步骤，根据我们的应用需求选择电机类型和最有效的绕组。一个电机类型，根据尺寸，机械输出功率，轴承和所使用的换向系统决定。同时必须选择与减速机相匹配的电机类型。选择电机类型主要取决于关键参数如转矩和转速。通常电机的标称转矩必须高于所需的有效平均电机转矩。另外，所选电机的转速不能低于计算所得的转速。
无论选择有刷电机还是无刷电机，都要给予应用的技术和成本要求。无刷电机的寿命通常受限于轴承寿命，这是无刷电机的最大优势。同时因为无刷电机中没有电刷，也没有火花，这就意味着电磁干扰少。 但是电机需要电器控制才能运行，在需要控制器的应用中，这是一个缺点。
换向器和轴承对使用寿命有很大的影响。如果需要非常长的使用寿命，无刷电机与预紧滚珠轴承是最好的选择。如果您决定使用有刷电机并进行启停操作，则可能需要考虑石墨电刷和滚珠轴承。另一方面，如果您在低负载下连续运行，则应使用贵重金属刷和套筒轴承。
选择电机时还要考虑一些其他因素，比如是否需要传感器，轴的尺寸，电气干扰，环境条件和工作温度。
选择了电机类型后，还要考虑绕组。电机绕组方式影响了电机在最大电压的下以最大负载转矩达到所需的最大速度，合适的绕组必须具有足够大的速度常数。降低电压可以将速度转矩线向所需的工作点移动，这通常由控制器完成。不要选择速度常数太高的绕组，因为这样的绕组需要很大的电流，这一点很重要。大量的电流意味着更大的电源，更大的控制器，更多的屏蔽，换句话说，更高的成本和更大的重量。
下来要确定一个合适的控制器和传感器。如上所述，根据控制方案和需求，我们已经在第一步中预先选择了控制器和传感器。如果需要测量驱动方案的输出并与设定值进行比较，则需要使用传感器和控制器。
控制器是运动控制方案发展的核心。这是所有线程汇总的地方，因此控制器必须满足不同的要求。反馈传感器必须满足控制需求并符合其他附件的特性。
传感器可以分为，直流转速计，增量式编码器或绝对值编码器。直流调速器只适用于测量速度，只能用于速度控制。编码器是测量位置和速度最常用的传感器。根据您的要求，可以选择不同类型的编码器。其中绝对值编码器可以让体统在断电重启后依然知道电机位置，而不需要回到零位。
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