無刷朝陽電機(jī)和有刷電機(jī)有什么區(qū)別？同步電機(jī)和異步電機(jī)有什么區(qū)別？伺服電機(jī)是否都是交流電機(jī)寂齐？伺服電機(jī)是否都是同步電機(jī)暇屋？步進(jìn)電機(jī)屬于直流電機(jī)還是交流電機(jī)加匈？舵機(jī)是否屬于伺服電機(jī)等等……

這些問題，很多老司機(jī)也不一定能完全解釋的清楚淋叶。針對這些問題，大家可以參考下面這篇文章學(xué)習(xí)伪阶，會對電機(jī)的分類煞檩、用法、優(yōu)缺點(diǎn)有更加清晰的理解栅贴。

讀過中學(xué)物理的學(xué)霸學(xué)渣都知道斟湃，為了研究通電導(dǎo)體在磁場受力的那點(diǎn)事，我們把左手都練成了斷掌檐薯，這也正是直流電機(jī)的原理凝赛。

所有電機(jī)都是由定子和轉(zhuǎn)子組成，在直流電機(jī)中上辖，為了讓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)起來庭授，需要不斷改變電流方向，否則轉(zhuǎn)子只能轉(zhuǎn)半圈绎探，這點(diǎn)就像自行車腳踏板粉只。所以直流電機(jī)需要換向器。

廣義的直流電機(jī)包括有刷電機(jī)和無刷電機(jī)闲堆。

有刷電機(jī)又稱直流電機(jī)或碳刷電機(jī)暇鸦，常說的直流電機(jī)就是指有刷直流電機(jī)，它采用機(jī)械換向捍辫，外部磁極不動內(nèi)部線圈(電樞)動牺胎，換向器和轉(zhuǎn)子線圈一起旋轉(zhuǎn)，電刷和磁鐵都不動沉年，于是換向器和電刷摩擦摩擦暂一，完成電流方向的切換。

有刷電機(jī)缺點(diǎn)：

1磨夕、機(jī)械換向產(chǎn)生的火花引起換向器和電刷摩擦屯远、電磁干擾、噪聲大捕虽、壽命短慨丐。

2、可靠性差泄私、故障多房揭，需要經(jīng)常維護(hù)。

3晌端、由于換向器存在捅暴，限制了轉(zhuǎn)子慣量恬砂，限制了更高轉(zhuǎn)速，影響了動態(tài)性能蓬痒。

既然它這么多缺點(diǎn)為什么還被普遍應(yīng)用泻骤，因?yàn)樗ちΩ摺⒔Y(jié)構(gòu)簡單容易維護(hù)（即換碳刷）梧奢、便宜狱掂。

無刷電機(jī)在某些領(lǐng)域也稱直流變頻電機(jī)（BLDC），它采用電子換向（霍爾傳感器）亲轨，線圈(電樞)不動磁極動陈伪，此時永磁鐵可以在線圈外部也可以在線圈內(nèi)部，于是有了外轉(zhuǎn)子無刷電機(jī)和內(nèi)轉(zhuǎn)子無刷電機(jī)之分熬席。

無刷電機(jī)構(gòu)造與永磁同步電機(jī)相同泛倦。

不過，單個的無刷電機(jī)不是一套完整的動力系統(tǒng)贝狈，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(shí)現(xiàn)連續(xù)不斷的運(yùn)轉(zhuǎn)习环。

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)）。

一般地防徊，無刷電機(jī)的驅(qū)動電流有兩種柏豆，一種是方波，另一種是正弦波选芦。

有時候把前一種叫直流無刷電機(jī)这毁，后一種叫交流伺服電機(jī)，確切地講是交流伺服電動機(jī)的一種赌列。（視頻傳送門）

無刷電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)方式不同混闪，有可以分為內(nèi)轉(zhuǎn)子無刷電機(jī)和外轉(zhuǎn)子無刷電機(jī)。

內(nèi)轉(zhuǎn)子都是三相的 阅嘶，價格較貴属瓣。

外轉(zhuǎn)子通常使用的是單相的，價格親民讯柔，大批量生產(chǎn)已經(jīng)接近碳刷電機(jī)抡蛙，因此近年來得到廣泛應(yīng)用。

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

嗯粗截，猜都能猜到，有刷電機(jī)的缺點(diǎn)就是無刷電機(jī)的有點(diǎn)捣炬。

它具有高效率熊昌、低能耗、低噪音湿酸、超長壽命婿屹、高可靠性灭美、可伺服控制、無級變頻調(diào)速（可達(dá)很高轉(zhuǎn)速）等優(yōu)點(diǎn)昂利，它相對比有刷直流電機(jī)體積小的多届腐，控制比異步交流電機(jī)簡單，啟動轉(zhuǎn)矩大過載能力強(qiáng)洒唇，至于缺點(diǎn)嘛……就是比有刷的貴船遣、不好維護(hù)。

直流電機(jī)的調(diào)速：所謂調(diào)速卸腐，即通過調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速獲得所需扭矩。

直流（有刷）電機(jī)通過調(diào)節(jié)電壓欺靠、串接電阻屿赶、改變勵磁都可以調(diào)速，但是實(shí)際以調(diào)節(jié)電壓最為方便也最為常用肾寡，目前主要使用PWM調(diào)速差机，PWM其實(shí)就是通過高速的開關(guān)來實(shí)現(xiàn)直流的調(diào)壓，一個周期內(nèi)耿愈，開的時間長倡超，平均電壓就高，關(guān)的時間長朦暖，平均電壓就低扎怨，調(diào)起來很方便，只要開關(guān)速度夠快儒鹿，電網(wǎng)的諧波就少化撕，且電流更為連續(xù)。

但是電刷和換向器長期磨損约炎，同時在換向的時候有巨大的電流變化植阴，非常容易產(chǎn)生火花，換向器和電刷限制了直流電動機(jī)的容量和速度圾浅，使得直流電動機(jī)的調(diào)速遇到了瓶頸掠手。

對于無刷直流電機(jī)，調(diào)速的時候表面上只控制了輸入電壓狸捕，但電機(jī)的自控變頻調(diào)速系統(tǒng)（無刷直流電機(jī)本身自帶轉(zhuǎn)子位置檢測器等轉(zhuǎn)子位置信號獲取裝置喷鸽，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，用起來和直流（有刷）電機(jī)幾乎一樣府寒，非常方便魁衙。

由于轉(zhuǎn)子采用永磁體，不需要專門的勵磁繞組株搔，在同等容量的情況下剖淀，電機(jī)體積更小纯蛾，重量更輕，效率更高足渔，結(jié)構(gòu)更緊湊留旱，運(yùn)行更可靠，動態(tài)性能更好丹碑，在電動汽車的驅(qū)動等方面都獲得了廣泛的應(yīng)用格你。

交流電機(jī)分為同步電機(jī)和異步電機(jī)，同步電機(jī)多用于發(fā)電機(jī)候隘，異步電機(jī)多用于電動機(jī)述逾。

電機(jī)的外殼是定子，定子上有三相對稱交流繞組裆乘，由于三相電順序變化殴客，形成一個旋轉(zhuǎn)的合成磁場，磁場的旋轉(zhuǎn)速度就是同步轉(zhuǎn)速衅逝。

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

同理萎津，4極卸伞，6極，8極電機(jī)同步轉(zhuǎn)速為1500姜性，1000,750  瞪慧。

異步電機(jī)機(jī)構(gòu)簡單，轉(zhuǎn)子為閉合線圈部念，比如鼠籠式弃酌。

轉(zhuǎn)子線圈將切割旋轉(zhuǎn)磁場，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢儡炼，進(jìn)而產(chǎn)生感應(yīng)電流妓湘，最后產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，這樣轉(zhuǎn)子就變成了一個電磁鐵乌询，將跟隨定子磁場旋轉(zhuǎn)榜贴，所以轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速必然＜定子的旋轉(zhuǎn)磁場，這樣才能切割磁感線妹田。

即轉(zhuǎn)子的異步轉(zhuǎn)速＜同步轉(zhuǎn)速沈猜，轉(zhuǎn)子與定子磁場存在轉(zhuǎn)速差，所以稱之為異步電機(jī)拳镊。

不同廠家生產(chǎn)的異步電機(jī)額定轉(zhuǎn)速略有差異奈炕，2極電機(jī)約2800+r/min禽忧，4極，6極书尚，8極異步約為1400+,950+,700+衙乡。

異步電機(jī)空載時轉(zhuǎn)速高，有負(fù)載時轉(zhuǎn)速下降沐刷。

異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單箱歪，維護(hù)方便，運(yùn)行可靠價格便宜验柴，得到廣泛應(yīng)用揽膏。

同步電機(jī)：

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

同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)比異步電機(jī)復(fù)雜坎弯，價格高，在生產(chǎn)生活中應(yīng)用不如異步電機(jī)廣泛译暂，主要用作發(fā)電機(jī)上抠忘，現(xiàn)在火電站，水電站外永、汽輪機(jī)崎脉、水輪機(jī)基本都是同步電機(jī)。

異步電機(jī)的調(diào)速：理論上異步電動機(jī)控制交流電頻率伯顶、電壓囚灼、或者轉(zhuǎn)子的電阻、電機(jī)的磁極分布都可以調(diào)速祭衩，但是實(shí)際上實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速用調(diào)節(jié)頻率和電壓的方法實(shí)現(xiàn)灶体。

由于調(diào)壓調(diào)速范圍不大，一般只能用在調(diào)速要求不高的場合掐暮，應(yīng)用并不廣泛捧懈。      

 變頻調(diào)速：說到變頻，大家可能都聽說過碧爬。

變頻調(diào)速的全稱是變壓變頻調(diào)速（VVVF）失叁，也就是在改變頻率的時候改變電壓，這樣異步電動機(jī)的調(diào)速范圍就足夠大了旺胳。

變頻器可以分為兩個大類：交交變頻和交直交變頻隐辟。

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画柜，更高輸出頻率不能超過輸入頻率的一半，所以一般只用在低轉(zhuǎn)速退厕、大容量的系統(tǒng)中软架，可以省去龐大的齒輪減速箱。

交-直-交變頻器將交流電先整流變成直流寸颇，再通過逆變器變成可控頻率和電壓的交流弄讥，配合PWM技術(shù)，這種變頻器可以實(shí)現(xiàn)大范圍的變壓變頻础健。

對于電動汽車來講谋啃，異步電動機(jī)皮實(shí)耐用，過載能力強(qiáng)蹂喻，控制算法又如此成熟葱椭，完全可以拿來用。

同步電機(jī)的調(diào)速：同步機(jī)沒有轉(zhuǎn)差率口四，在結(jié)構(gòu)確定的情況下孵运，控制電壓不能改變轉(zhuǎn)速，所以在變頻器出現(xiàn)之前蔓彩，同步電動機(jī)是完全不能調(diào)速的治笨。

變頻器的出現(xiàn)讓交流同步電動機(jī)也有了巨大的調(diào)速范圍，因其轉(zhuǎn)子也有獨(dú)立勵磁（永磁體或者電勵磁）赤嚼，其調(diào)速范圍要比異步電動機(jī)更寬旷赖，同步電動機(jī)煥發(fā)了新的生機(jī)。       

同步電動機(jī)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)速更卒。

對于他控變頻調(diào)速等孵，和異步電動機(jī)的變頻調(diào)速類似，也可以根據(jù)其數(shù)學(xué)模型采用SVPWM等控制方式來實(shí)現(xiàn)控制蹂空，其性能還要優(yōu)于普通交流異步電動機(jī)俯萌。

自控變頻同步電動機(jī)在發(fā)展過程中曾經(jīng)有多種名字，比如無換向器電機(jī)债轰；當(dāng)采用永磁體且輸入三相正弦波時铆糙，可以稱為正弦波永磁同步電動機(jī)；而如果輸入方波丐闲，那么就可以稱為梯形波永磁同步電動機(jī)械琴，沒錯，這就是類似于之前說的的無刷直流機(jī)（BLDM）索官，大家是不是感覺饒了個大圈有轉(zhuǎn)回去了狰了，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(jī)時采用直流輸入，但是使用了同步電機(jī)的變頻技術(shù)（結(jié)構(gòu)與永磁同步電機(jī)相同）乐标，在Model3上就采用了直流無刷電機(jī)捶臂。

單相交流異步電機(jī)——單相交流串勵電機(jī)（有刷）

單相交流串勵電動機(jī)，俗稱串勵電機(jī)或通用電機(jī)(UniversalMotor國外叫法姚损，因交直流通用而得名)赎躲，電樞繞組和勵磁繞組串聯(lián)在一起工作。

單相串勵電動機(jī)又叫做交直流兩用串勵電動機(jī)紊徊，它既可以使用交流電源工作肴熏，也可以使用直流電源工作。

單相串勵電動機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是由于它轉(zhuǎn)速高顷窒、起動力矩大蛙吏、體積小、重量輕鞋吉、不容易堵轉(zhuǎn)鸦做、適用電壓范圍很廣，可以用調(diào)壓的方法來調(diào)速谓着，簡單且易于實(shí)現(xiàn)泼诱。

因而在電動工具中得到廣泛的應(yīng)用，如角磨機(jī)赊锚、手電鉆等坷檩。

單相串勵電機(jī)的結(jié)構(gòu)同直流串勵電機(jī)十分相似，主要的區(qū)別在于單相串勵電機(jī)的定子鐵心必須由硅鋼片疊壓而成改抡，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)系瓢。

單相串勵電機(jī)的調(diào)速阿纤，大多數(shù)采用調(diào)節(jié)電壓的方法，就是改變電動勢撼由。

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

在實(shí)現(xiàn)方法上有硬件和軟件方式狭鳖。

采用調(diào)節(jié)電壓方法您账，采用可控硅調(diào)速技術(shù)，具有線路簡單拳沙，元件體積小等特點(diǎn)爽附，是一種可控硅簡單有效的方法。

(a)交流電流變化曲線;

(b)電流為正半波時怔惯，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向  

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

單相交流異步電機(jī)——單相交流鼠籠式電機(jī)（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，所以單相異步電動機(jī)不能自起動庞取。

為了解決起動問題避顶，單相交流供電的異步電動機(jī)實(shí)際上往往做成兩相的烈瑰。

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

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

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

電動機(jī)因此獲得起動轉(zhuǎn)矩棺耍。

利用電阻分相方法的電動機(jī)價格低廉贡未，例如副繞組用較細(xì)的導(dǎo)線繞制即可，但分相效果較差蒙袍，且電阻上要消耗能量俊卤。

這種電動機(jī)在起動并達(dá)到一定轉(zhuǎn)速后，通常由裝在電動機(jī)軸上的離心式開關(guān)將副繞組自動切除害幅，以減少電阻上的損耗消恍、提高運(yùn)行效率。

一般用于起動轉(zhuǎn)矩要求不高的場合以现，如小型車床狠怨、小型電冰箱等，缺點(diǎn)是不能調(diào)速速邑遏。

利用電容分相秫玉，效果較好，有可能在電動機(jī)某一工作點(diǎn)時路旬，使電機(jī)合成磁場接近于圓形旋轉(zhuǎn)磁場耀到，從而獲得較好的工作特性。