無刷伊春電機和有刷電機有什么區(qū)別赫段？同步電機和異步電機有什么區(qū)別？伺服電機是否都是交流電機榜贴？伺服電機是否都是同步電機豌研？步進(jìn)電機屬于直流電機還是交流電機？舵機是否屬于伺服電機等等……

這些問題沈猜，很多老司機也不一定能完全解釋的清楚淌璧。針對這些問題，大家可以參考下面這篇文章學(xué)習(xí)奈炕，會對電機的分類禽忧、用法、優(yōu)缺點有更加清晰的理解书尚。

讀過中學(xué)物理的學(xué)霸學(xué)渣都知道衙乡，為了研究通電導(dǎo)體在磁場受力的那點事，我們把左手都練成了斷掌沐刷，這也正是直流電機的原理箱歪。

所有電機都是由定子和轉(zhuǎn)子組成，在直流電機中验柴，為了讓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)起來揽膏，需要不斷改變電流方向，否則轉(zhuǎn)子只能轉(zhuǎn)半圈姊宗，這點就像自行車腳踏板歹朵。所以直流電機需要換向器。

廣義的直流電機包括有刷電機和無刷電機懈词。

有刷電機又稱直流電機或碳刷電機蛇耀，常說的直流電機就是指有刷直流電機辩诞，它采用機械換向坎弯，外部磁極不動內(nèi)部線圈(電樞)動，換向器和轉(zhuǎn)子線圈一起旋轉(zhuǎn)译暂，電刷和磁鐵都不動抠忘，于是換向器和電刷摩擦摩擦，完成電流方向的切換外永。

有刷電機缺點：

1崎脉、機械換向產(chǎn)生的火花引起換向器和電刷摩擦、電磁干擾伯顶、噪聲大囚灼、壽命短。

2祭衩、可靠性差灶体、故障多阅签，需要經(jīng)常維護(hù)。

3捧懈、由于換向器存在列序，限制了轉(zhuǎn)子慣量，限制了更高轉(zhuǎn)速失叁，影響了動態(tài)性能睹肝。

既然它這么多缺點為什么還被普遍應(yīng)用，因為它扭力高隐辟、結(jié)構(gòu)簡單容易維護(hù)（即換碳刷）画柜、便宜。

無刷電機在某些領(lǐng)域也稱直流變頻電機（BLDC）退厕，它采用電子換向（霍爾傳感器）软架，線圈(電樞)不動磁極動，此時永磁鐵可以在線圈外部也可以在線圈內(nèi)部寸颇，于是有了外轉(zhuǎn)子無刷電機和內(nèi)轉(zhuǎn)子無刷電機之分弄讥。

無刷電機構(gòu)造與永磁同步電機相同。

不過础健，單個的無刷電機不是一套完整的動力系統(tǒng)谋啃，無刷基本必須通過無刷控制器也就是電調(diào)的控制才能實現(xiàn)連續(xù)不斷的運轉(zhuǎn)。

真正決定其使用性能的還是無刷電子調(diào)速器（也就是電調(diào)）蹂喻。

一般地葱椭，無刷電機的驅(qū)動電流有兩種，一種是方波口四，另一種是正弦波孵运。

有時候把前一種叫直流無刷電機，后一種叫交流伺服電機蔓彩，確切地講是交流伺服電動機的一種治笨。（視頻傳送門）

無刷電機的運轉(zhuǎn)方式不同，有可以分為內(nèi)轉(zhuǎn)子無刷電機和外轉(zhuǎn)子無刷電機赤嚼。

內(nèi)轉(zhuǎn)子都是三相的 旷赖，價格較貴。

外轉(zhuǎn)子通常使用的是單相的更卒，價格親民等孵，大批量生產(chǎn)已經(jīng)接近碳刷電機，因此近年來得到廣泛應(yīng)用蹂空。

外轉(zhuǎn)子三相的價格已經(jīng)接近內(nèi)轉(zhuǎn)子的價格俯萌。 

嗯，猜都能猜到羹授，有刷電機的缺點就是無刷電機的有點轩苔。

它具有高效率缕翁、低能耗、低噪音械琴、超長壽命叠凸、高可靠性、可伺服控制狰了、無級變頻調(diào)速（可達(dá)很高轉(zhuǎn)速）等優(yōu)點滨鼠，它相對比有刷直流電機體積小的多，控制比異步交流電機簡單乐标，啟動轉(zhuǎn)矩大過載能力強捶臂，至于缺點嘛……就是比有刷的貴、不好維護(hù)姚损。

直流電機的調(diào)速：所謂調(diào)速赎躲，即通過調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速獲得所需扭矩。

直流（有刷）電機通過調(diào)節(jié)電壓紊徊、串接電阻肴熏、改變勵磁都可以調(diào)速，但是實際以調(diào)節(jié)電壓最為方便也最為常用顷窒，目前主要使用PWM調(diào)速蛙吏，PWM其實就是通過高速的開關(guān)來實現(xiàn)直流的調(diào)壓，一個周期內(nèi)鞋吉，開的時間長鸦做，平均電壓就高，關(guān)的時間長谓着，平均電壓就低泼诱，調(diào)起來很方便，只要開關(guān)速度夠快赊锚，電網(wǎng)的諧波就少治筒，且電流更為連續(xù)。

但是電刷和換向器長期磨損改抡，同時在換向的時候有巨大的電流變化矢炼，非常容易產(chǎn)生火花系瓢，換向器和電刷限制了直流電動機的容量和速度阿纤，使得直流電動機的調(diào)速遇到了瓶頸。

對于無刷直流電機撼由，調(diào)速的時候表面上只控制了輸入電壓荡将，但電機的自控變頻調(diào)速系統(tǒng)（無刷直流電機本身自帶轉(zhuǎn)子位置檢測器等轉(zhuǎn)子位置信號獲取裝置，使用此裝置的轉(zhuǎn)子位置信號來控制變壓變頻調(diào)速裝置的換相時刻）自動根據(jù)變壓控制了頻率狭鳖，用起來和直流（有刷）電機幾乎一樣您账，非常方便盲拐。

由于轉(zhuǎn)子采用永磁體，不需要專門的勵磁繞組爽附，在同等容量的情況下号均，電機體積更小，重量更輕蝗淡，效率更高易震，結(jié)構(gòu)更緊湊，運行更可靠避顶，動態(tài)性能更好烈瑰，在電動汽車的驅(qū)動等方面都獲得了廣泛的應(yīng)用。

交流電機分為同步電機和異步電機蟋软，同步電機多用于發(fā)電機镶摘，異步電機多用于電動機。

電機的外殼是定子岳守，定子上有三相對稱交流繞組凄敢，由于三相電順序變化，形成一個旋轉(zhuǎn)的合成磁場湿痢，磁場的旋轉(zhuǎn)速度就是同步轉(zhuǎn)速贡未。

同步轉(zhuǎn)速n=60f/p，f是頻率蒙袍，p是極對數(shù)俊卤，比如對于接入電網(wǎng)50Hz的2極電動機（即極對數(shù)為1對），那么轉(zhuǎn)速n=60*50/1=3000r/min害幅。

同理消恍，4極，6極以现，8極電機同步轉(zhuǎn)速為1500狠怨，1000,750  。

異步電機機構(gòu)簡單邑遏，轉(zhuǎn)子為閉合線圈秫玉，比如鼠籠式。

轉(zhuǎn)子線圈將切割旋轉(zhuǎn)磁場路旬，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢耀到，進(jìn)而產(chǎn)生感應(yīng)電流，最后產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場哑回，這樣轉(zhuǎn)子就變成了一個電磁鐵莲吐，將跟隨定子磁場旋轉(zhuǎn)，所以轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速必然＜定子的旋轉(zhuǎn)磁場伊哮，這樣才能切割磁感線稠眠。

即轉(zhuǎn)子的異步轉(zhuǎn)速＜同步轉(zhuǎn)速惨槐，轉(zhuǎn)子與定子磁場存在轉(zhuǎn)速差，所以稱之為異步電機碱暗。

不同廠家生產(chǎn)的異步電機額定轉(zhuǎn)速略有差異瘤褒，2極電機約2800+r/min，4極杖户，6極铭莱，8極異步約為1400+,950+,700+。

異步電機空載時轉(zhuǎn)速高遣妥，有負(fù)載時轉(zhuǎn)速下降擅编。

異步電動機結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便箫踩，運行可靠價格便宜爱态，得到廣泛應(yīng)用。

同步電機：

如果讓轉(zhuǎn)子速度=定子磁場旋轉(zhuǎn)速度境钟，就成為了同步電機锦担，此時就需要把定子變成一個電磁鐵或永磁鐵，即給定子通電慨削，此時不需要再切割磁感線就能旋轉(zhuǎn)洞渔，旋轉(zhuǎn)速度與磁場旋轉(zhuǎn)速度相同，即形成同步電機缚态。      

同步電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)比異步電機復(fù)雜磁椒，價格高，在生產(chǎn)生活中應(yīng)用不如異步電機廣泛玫芦，主要用作發(fā)電機上浆熔，現(xiàn)在火電站，水電站守涤、汽輪機矢匾、水輪機基本都是同步電機。

異步電機的調(diào)速：理論上異步電動機控制交流電頻率溃艺、電壓区戚、或者轉(zhuǎn)子的電阻、電機的磁極分布都可以調(diào)速睡硫，但是實際上實現(xiàn)無極調(diào)速用調(diào)節(jié)頻率和電壓的方法實現(xiàn)挣堪。

由于調(diào)壓調(diào)速范圍不大，一般只能用在調(diào)速要求不高的場合鲸嫁，應(yīng)用并不廣泛刑映。      

 變頻調(diào)速：說到變頻直呈，大家可能都聽說過兜诞。

變頻調(diào)速的全稱是變壓變頻調(diào)速（VVVF）翰鬓，也就是在改變頻率的時候改變電壓，這樣異步電動機的調(diào)速范圍就足夠大了惋涌。

變頻器可以分為兩個大類：交交變頻和交直交變頻坟翠。

交-交變頻：將交流電直接通過電力電子器件變換為另一個頻率的交流電，更高輸出頻率不能超過輸入頻率的一半腰素，所以一般只用在低轉(zhuǎn)速聘裁、大容量的系統(tǒng)中，可以省去龐大的齒輪減速箱弓千。

交-直-交變頻器將交流電先整流變成直流衡便，再通過逆變器變成可控頻率和電壓的交流，配合PWM技術(shù)洋访，這種變頻器可以實現(xiàn)大范圍的變壓變頻镣陕。

對于電動汽車來講，異步電動機皮實耐用姻政，過載能力強呆抑，控制算法又如此成熟，完全可以拿來用汁展。

同步電機的調(diào)速：同步機沒有轉(zhuǎn)差率鹊碍，在結(jié)構(gòu)確定的情況下，控制電壓不能改變轉(zhuǎn)速食绿，所以在變頻器出現(xiàn)之前侈咕，同步電動機是完全不能調(diào)速的。

變頻器的出現(xiàn)讓交流同步電動機也有了巨大的調(diào)速范圍屏酌，因其轉(zhuǎn)子也有獨立勵磁（永磁體或者電勵磁）剃杯，其調(diào)速范圍要比異步電動機更寬，同步電動機煥發(fā)了新的生機虹喉。       

同步電動機變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)可以分為他控變頻調(diào)速和自控變頻調(diào)速沽糕。

對于他控變頻調(diào)速，和異步電動機的變頻調(diào)速類似啤糙，也可以根據(jù)其數(shù)學(xué)模型采用SVPWM等控制方式來實現(xiàn)控制启血，其性能還要優(yōu)于普通交流異步電動機。

自控變頻同步電動機在發(fā)展過程中曾經(jīng)有多種名字锉累，比如無換向器電機户载；當(dāng)采用永磁體且輸入三相正弦波時，可以稱為正弦波永磁同步電動機猩蓝；而如果輸入方波锻宵，那么就可以稱為梯形波永磁同步電動機，沒錯，這就是類似于之前說的的無刷直流機（BLDM）扰藕，大家是不是感覺饒了個大圈有轉(zhuǎn)回去了缓苛，但是你現(xiàn)在對于變頻變速的理解一定更深一步了，所以無刷直流電機時采用直流輸入邓深，但是使用了同步電機的變頻技術(shù)（結(jié)構(gòu)與永磁同步電機相同）未桥，在Model3上就采用了直流無刷電機。

單相交流異步電機——單相交流串勵電機（有刷）

單相交流串勵電動機芥备，俗稱串勵電機或通用電機(UniversalMotor國外叫法冬耿，因交直流通用而得名)，電樞繞組和勵磁繞組串聯(lián)在一起工作萌壳。

單相串勵電動機又叫做交直流兩用串勵電動機亦镶，它既可以使用交流電源工作，也可以使用直流電源工作袱瓮。

單相串勵電動機的優(yōu)點是由于它轉(zhuǎn)速高染乌、起動力矩大、體積小懂讯、重量輕荷憋、不容易堵轉(zhuǎn)、適用電壓范圍很廣褐望，可以用調(diào)壓的方法來調(diào)速搬雳，簡單且易于實現(xiàn)。

因而在電動工具中得到廣泛的應(yīng)用锤观，如角磨機晃键、手電鉆等。

單相串勵電機的結(jié)構(gòu)同直流串勵電機十分相似漱啥，主要的區(qū)別在于單相串勵電機的定子鐵心必須由硅鋼片疊壓而成迟赶，而直流的磁極既可以由疊壓而成，又可以做成整體結(jié)構(gòu)灶常。

單相串勵電機的調(diào)速堵但，大多數(shù)采用調(diào)節(jié)電壓的方法，就是改變電動勢毯输。

單相串勵電機的電壓調(diào)速方法采用的可控移相調(diào)壓铁厌，利用可控硅的觸發(fā)電壓滯后于輸入電壓實現(xiàn)對輸入電壓的移相觸發(fā)。

在實現(xiàn)方法上有硬件和軟件方式霜甜。

采用調(diào)節(jié)電壓方法惹模，采用可控硅調(diào)速技術(shù)，具有線路簡單箕昭，元件體積小等特點灵妨，是一種可控硅簡單有效的方法。

(a)交流電流變化曲線;

(b)電流為正半波時，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向  

(c)電流為負(fù)半波時泌霍，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向

單相交流異步電機——單相交流鼠籠式電機（無刷）

單相電流通過電樞繞組時產(chǎn)生的是脈振磁場而不是旋轉(zhuǎn)磁場货抄，所以單相異步電動機不能自起動。

為了解決起動問題烹吵，單相交流供電的異步電動機實際上往往做成兩相的碉熄。

主繞組由單相電源直接供電桨武；副繞組在空間上與主繞組差90°(電角度肋拔，等于機械角度被電動機磁極對數(shù)除)。

副繞組串聯(lián)電容或電阻后再接到單相交流電源呀酸，使其中通過的電流和主繞組中的電流有一定的相位差凉蜂。

使合成磁場成橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場，甚至可能接近于圓形旋轉(zhuǎn)磁場性誉。

電動機因此獲得起動轉(zhuǎn)矩窿吩。

利用電阻分相方法的電動機價格低廉，例如副繞組用較細(xì)的導(dǎo)線繞制即可曾搪，但分相效果較差瘫篮，且電阻上要消耗能量。

這種電動機在起動并達(dá)到一定轉(zhuǎn)速后权饥，通常由裝在電動機軸上的離心式開關(guān)將副繞組自動切除唆皇，以減少電阻上的損耗、提高運行效率面族。

一般用于起動轉(zhuǎn)矩要求不高的場合吨肆，如小型車床、小型電冰箱等芙捏，缺點是不能調(diào)速速劳仿。

利用電容分相，效果較好粤唤，有可能在電動機某一工作點時甜海，使電機合成磁場接近于圓形旋轉(zhuǎn)磁場，從而獲得較好的工作特性预锅。