朝陽(yáng)電機(jī)是一種將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置换可。大多數(shù)電機(jī)通過(guò)電流在導(dǎo)線繞組中與磁場(chǎng)的相互作用來(lái)產(chǎn)生扭矩，作用在電機(jī)軸上形成力镇弄。電機(jī)應(yīng)用場(chǎng)景眾多涎舔，在消費(fèi)市場(chǎng)甲盘、工業(yè)、車(chē)載等都有應(yīng)用哮互。

下面我們首先通過(guò)復(fù)盤(pán)海外高端電機(jī)廠商的發(fā)展歷程臣镜，了解率先布局高壁壘/新興領(lǐng)域+掌握一體化技術(shù)、掌握先發(fā)優(yōu)勢(shì)是維持電機(jī)企業(yè)高利潤(rùn)的關(guān)鍵题晌。當(dāng)前電機(jī)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈洁馒，人形機(jī)器人蓄勢(shì)待發(fā)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)廠商抓住技術(shù)更新迭代的機(jī)遇儡皮，及時(shí)布局伺服電機(jī)柱锹、空心杯電機(jī)、無(wú)框電機(jī)等丰包，真正實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代沖出重圍禁熏，在下一階段競(jìng)爭(zhēng)中搶占先機(jī)壤巷。

01電機(jī)行業(yè)概述

1.電機(jī)定義及組成

電機(jī)是一種利用電與磁相互作用從而實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換與傳遞的機(jī)械電磁裝置。廣義的電機(jī)包括電動(dòng)機(jī)瞧毙、發(fā)電機(jī)和特種電機(jī)胧华。電動(dòng)機(jī)從電系統(tǒng)吸收電能，向機(jī)械系統(tǒng)輸出機(jī)械能宙彪，各類(lèi)型的電機(jī)廣泛應(yīng)用于我國(guó)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)各部門(mén)以及家用電器中矩动，主要作為驅(qū)動(dòng)各種機(jī)械設(shè)備的動(dòng)力；發(fā)電機(jī)從機(jī)械系統(tǒng)吸收機(jī)械能释漆，向電系統(tǒng)輸出電能悲没，發(fā)電機(jī)和相關(guān)設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步，使人們能夠利用熱能灵汪、水能檀训、核能以及風(fēng)能、太陽(yáng)能姆赔、生物質(zhì)能等能源發(fā)電阅窝，向國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)和廣大城鄉(xiāng)居民提供所需電能；特種電機(jī)主要是指使用環(huán)境豆凛、生產(chǎn)工藝坞龙、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等比較特殊而區(qū)別于普通電機(jī)的電機(jī)。

從結(jié)構(gòu)上來(lái)看缸舱，不同類(lèi)型電機(jī)結(jié)構(gòu)雖然不同蚀稻，但一般都是由三大部分組成，即固定部分把意、轉(zhuǎn)動(dòng)部分和輔助部分府塘。固定部分主要由定子機(jī)座、機(jī)架绿捶、定子鐵心棚疏、定子繞組、端蓋及底板等導(dǎo)磁婆精、導(dǎo)電和支撐固定等結(jié)構(gòu)部件組合继溯；電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分包括轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵心沈条、轉(zhuǎn)子支架需忿、轉(zhuǎn)子繞組、集電環(huán)蜡歹、換向器和風(fēng)扇等部件屋厘；輔助部分包括軸承、電刷和冷卻器等月而。

2.電機(jī)分類(lèi)

電機(jī)有多種分類(lèi)方式汗洒，按照應(yīng)用領(lǐng)域分為動(dòng)力電機(jī)和控制電機(jī)澈魄；按照電源類(lèi)型分為直流電機(jī)和交流電機(jī)。

（1）按照應(yīng)用領(lǐng)域分為動(dòng)力電機(jī)和控制電機(jī)

動(dòng)力電機(jī)輸出功率較大仲翎，注重電機(jī)的驅(qū)動(dòng)、運(yùn)行及制動(dòng)性能铛漓，主要應(yīng)用于汽車(chē)溯香、家電、小型機(jī)床等領(lǐng)域浓恶∶堤常控制電機(jī)側(cè)重電機(jī)輸出量的幅頻特性、相頻特性及輸出特性的精度沙涎、靈敏度傅慈、穩(wěn)定性、線性度等指標(biāo)疼磺，精度高碘淘、響應(yīng)速度快，主要在自動(dòng)控制系統(tǒng)中承擔(dān)執(zhí)行款腥、檢測(cè)和解算功能惰采。

1）動(dòng)力電機(jī)

按照運(yùn)動(dòng)方式進(jìn)一步分為旋轉(zhuǎn)電機(jī)和直線電機(jī)。直線電機(jī)可看作由旋轉(zhuǎn)電機(jī)展平而得综翠，其定子叫初級(jí)栋锣、轉(zhuǎn)子叫次級(jí)，其優(yōu)勢(shì)在于可以直接將電能轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能涤墙，而無(wú)需再借助中間轉(zhuǎn)換裝置谍竿。常見(jiàn)的直線電機(jī)可分為U型槽式、平板式和管式惯缚。其主要應(yīng)用于自動(dòng)控制系統(tǒng)路影、短距離需要巨大直線運(yùn)動(dòng)能的裝置或作為長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，例如用于磁懸浮列車(chē)以及無(wú)鋼絲繩電梯的驅(qū)動(dòng)吮铭。

2）控制電機(jī)

按照控制方式進(jìn)一步分為步進(jìn)電機(jī)时迫、伺服電機(jī)、力矩電機(jī)谓晌。

步進(jìn)電機(jī)是一種把電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成角位移的電動(dòng)機(jī)掠拳，每輸入一個(gè)脈沖信號(hào)，步進(jìn)電機(jī)就按照設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度纸肉。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但效率和精度較低溺欧，多用于辦公自動(dòng)化、通信設(shè)備柏肪、印刷設(shè)備等領(lǐng)域姐刁。 

伺服電機(jī)相較于步進(jìn)電機(jī)增加了編碼器與反饋機(jī)制芥牌，使得驅(qū)動(dòng)器可以根據(jù)目標(biāo)值與編碼器的反饋信號(hào)之間的差異來(lái)調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，從而可實(shí)現(xiàn)更精密的控制聂使，主要適用于半導(dǎo)體壁拉、光伏、鋰電柏靶、工業(yè)自動(dòng)化弃理、機(jī)器人等對(duì)于控制精度、速度響應(yīng)铛田、過(guò)載能力及穩(wěn)定性要求高的領(lǐng)域挂蹦。空心杯電機(jī)是一種特殊的伺服電機(jī)嚣历，采用無(wú)鐵芯轉(zhuǎn)子叼叙，呈空心的杯狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)部環(huán)繞著繞組和磁鐵盟挤。

力矩電機(jī)是以扭矩為控制方向的電機(jī)么酪，采用開(kāi)環(huán)控制。當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩增大時(shí)能自動(dòng)降低轉(zhuǎn)速腻俏，同時(shí)加大輸出轉(zhuǎn)矩捏诫，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為一定值時(shí)改變電機(jī)端電壓便可調(diào)速。在電動(dòng)機(jī)低速甚至堵轉(zhuǎn)（轉(zhuǎn)子無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)）時(shí)仍能持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)溃擒，不會(huì)造成電動(dòng)機(jī)的損壞连定，并提供穩(wěn)定的力矩給負(fù)載，具有低轉(zhuǎn)速叮洋、大扭矩磁携、過(guò)載能力強(qiáng)、響應(yīng)快良风、特性線性度好等優(yōu)點(diǎn)谊迄。力矩電機(jī)分為有框力矩電機(jī)和無(wú)框力矩電機(jī)。

（2）按照電源類(lèi)型分為直流電機(jī)和交流電機(jī)

直流電機(jī)由直流電源驅(qū)動(dòng)烟央，交流電機(jī)由交流電源驅(qū)動(dòng)统诺。直流電機(jī)調(diào)速性能好、啟動(dòng)力矩大疑俭，適用于在重負(fù)載下啟動(dòng)或需要均勻調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的機(jī)械粮呢。交流電機(jī)效率高、噪音低钞艇，常用于家用電器中啄寡。

1）直流電機(jī)

按照電刷的有無(wú)進(jìn)一步分為有刷電機(jī)與無(wú)刷電機(jī)。對(duì)于直流電機(jī)，為使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)需要不斷改變電流方向挺物。

有刷電機(jī)采用機(jī)械換向懒浮，內(nèi)部的電樞和換向器一起旋轉(zhuǎn)，而外部的磁極和電刷都不動(dòng)盘胯。通過(guò)換向器與電刷的交替接觸删广，電機(jī)運(yùn)行時(shí)電流的方向就會(huì)不斷改變，從而改變電機(jī)的運(yùn)動(dòng)方向刚驶。其優(yōu)勢(shì)在于啟動(dòng)快速鉴膝、制動(dòng)及時(shí)、調(diào)速平穩(wěn)垂票，并且啟動(dòng)電流大、在低速時(shí)扭矩大渔茉，因而能帶很重的負(fù)荷育需，常用在電鉆等日常電動(dòng)工具中。但由于換向器與電刷之間存在摩擦牡违，因而電刷易損耗阎揪、壽命短，并且效率較低蛛最。

無(wú)刷電機(jī)采用電氣換向海庆，以霍爾元件等電子換向器替代了機(jī)械電刷裝置，其線圈不動(dòng)而磁極旋轉(zhuǎn)磨镶。其原理是通過(guò)霍爾元件感知永磁體磁極的位置溃蔫，從而適時(shí)切換線圈中電流的方向，以產(chǎn)生正確方向的磁力來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)琳猫。無(wú)刷電機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于故障率低伟叛、使用壽命長(zhǎng)、運(yùn)行時(shí)間和電壓比較穩(wěn)定脐嫂。

2）交流電機(jī)

交流電機(jī)按照電源類(lèi)型分為單相電機(jī)與三相電機(jī)统刮。單相電機(jī)采用單相交流電源供電，定子僅含一個(gè)繞組账千，需借助啟動(dòng)線圈或運(yùn)行電容器等以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)侥蒙。特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便匀奏，多應(yīng)用于小型家用電器等生活場(chǎng)景鞭衩。三相電機(jī)采用三相交流電源供電，定子繞組分為三組娃善，通入互差120°的交流電就可產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)醋旦。三相電機(jī)效率高、功率大会放、可靠性和精度高俗耗，多用于水泵姑郊、機(jī)床等工業(yè)領(lǐng)域。

交流電機(jī)按照轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速是否相同缝聋，交流電機(jī)分為同步電機(jī)與異步電機(jī)裂膛。同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速恒定，而異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速可以隨著負(fù)載的變化而調(diào)節(jié)废徙。常見(jiàn)的電力拖動(dòng)機(jī)械大多由異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)紧贪，如空氣壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)爵孔、大型起重設(shè)備等藤该。而同步電機(jī)主要適用于要求轉(zhuǎn)速恒定的大功率生產(chǎn)機(jī)械，如連續(xù)式軋鋼機(jī)神阔、球磨機(jī)等里状，由于其造價(jià)昂貴、維修困難而應(yīng)用較少吩捞。