無刷丹東電機和有刷電機有什么區(qū)別秆尝？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防擎？伺服電機是否都是同步電機？步進電機屬于直流電機還是交流電機睹沐？舵機是否屬于伺服電機等等……

這些問題助店，很多老司機也不一定能完全解釋的清楚。針對這些問題佛吓，大家可以參考下面這篇文章學習宵晚，會對電機的分類、用法维雇、優(yōu)缺點有更加清晰的理解淤刃。

讀過中學物理的學霸學渣都知道晒他，為了研究通電導體在磁場受力的那點事，我們把左手都練成了斷掌逸贾，這也正是直流電機的原理陨仅。

所有電機都是由定子和轉子組成，在直流電機中铝侵，為了讓轉子轉起來灼伤，需要不斷改變電流方向，否則轉子只能轉半圈咪鲜，這點就像自行車腳踏板狐赡。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疟丙。

有刷電機又稱直流電機或碳刷電機颖侄，常說的直流電機就是指有刷直流電機，它采用機械換向聋遮，外部磁極不動內部線圈(電樞)動重柄，換向器和轉子線圈一起旋轉，電刷和磁鐵都不動驼值，于是換向器和電刷摩擦摩擦钳舵，完成電流方向的切換。

有刷電機缺點：

1顷沉、機械換向產生的火花引起換向器和電刷摩擦邓樟、電磁干擾、噪聲大钢囚、壽命短役默。

2、可靠性差鸟氨、故障多冤牢，需要經常維護。

3集炭、由于換向器存在丙者，限制了轉子慣量，限制了更高轉速营密，影響了動態(tài)性能械媒。

既然它這么多缺點為什么還被普遍應用，因為它扭力高评汰、結構簡單容易維護（即換碳刷）纷捞、便宜。

無刷電機在某些領域也稱直流變頻電機（BLDC）被去，它采用電子換向（霍爾傳感器）主儡，線圈(電樞)不動磁極動奖唯，此時永磁鐵可以在線圈外部也可以在線圈內部，于是有了外轉子無刷電機和內轉子無刷電機之分糜值。

無刷電機構造與永磁同步電機相同丰捷。

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

真正決定其使用性能的還是無刷電子調速器（也就是電調）。

一般地盹躬，無刷電機的驅動電流有兩種狐兴，一種是方波，另一種是正弦波恐程。

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

無刷電機的運轉方式不同孟庵，有可以分為內轉子無刷電機和外轉子無刷電機。

內轉子都是三相的 题姜，價格較貴补蠢。

外轉子通常使用的是單相的，價格親民贪庄，大批量生產已經接近碳刷電機姜架，因此近年來得到廣泛應用。

外轉子三相的價格已經接近內轉子的價格鞠哥。 

嗯隙譬，猜都能猜到，有刷電機的缺點就是無刷電機的有點会烙。

它具有高效率负懦、低能耗、低噪音柏腻、超長壽命纸厉、高可靠性、可伺服控制五嫂、無級變頻調速（可達很高轉速）等優(yōu)點颗品，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贫导，啟動轉矩大過載能力強，至于缺點嘛……就是比有刷的貴蟆盹、不好維護孩灯。

直流電機的調速：所謂調速闺金，即通過調節(jié)電機轉速獲得所需扭矩。

直流（有刷）電機通過調節(jié)電壓峰档、串接電阻败匹、改變勵磁都可以調速，但是實際以調節(jié)電壓最為方便也最為常用步蛮，目前主要使用PWM調速遂冰，PWM其實就是通過高速的開關來實現直流的調壓，一個周期內西寸，開的時間長则涎，平均電壓就高，關的時間長枢慰，平均電壓就低沈席，調起來很方便，只要開關速度夠快艾维，電網的諧波就少谭迄，且電流更為連續(xù)。

但是電刷和換向器長期磨損赠戏，同時在換向的時候有巨大的電流變化怔樊，非常容易產生火花，換向器和電刷限制了直流電動機的容量和速度安粤，使得直流電動機的調速遇到了瓶頸贫宫。

對于無刷直流電機，調速的時候表面上只控制了輸入電壓灌侣，但電機的自控變頻調速系統(tǒng)（無刷直流電機本身自帶轉子位置檢測器等轉子位置信號獲取裝置推捐，使用此裝置的轉子位置信號來控制變壓變頻調速裝置的換相時刻）自動根據變壓控制了頻率，用起來和直流（有刷）電機幾乎一樣侧啼，非常方便牛柒。

由于轉子采用永磁體，不需要專門的勵磁繞組痊乾，在同等容量的情況下皮壁，電機體積更小，重量更輕哪审，效率更高蛾魄，結構更緊湊，運行更可靠湿滓，動態(tài)性能更好滴须，在電動汽車的驅動等方面都獲得了廣泛的應用。

交流電機分為同步電機和異步電機，同步電機多用于發(fā)電機扔水，異步電機多用于電動機痛侍。

電機的外殼是定子，定子上有三相對稱交流繞組兔升，由于三相電順序變化葱山，形成一個旋轉的合成磁場，磁場的旋轉速度就是同步轉速胃余。

同步轉速n=60f/p近陈，f是頻率，p是極對數没撒，比如對于接入電網50Hz的2極電動機（即極對數為1對）紊埂，那么轉速n=60*50/1=3000r/min。

同理玛繁，4極发钞，6極，8極電機同步轉速為1500号呜，1000,750  鞋倔。

異步電機機構簡單，轉子為閉合線圈剑征，比如鼠籠式除呵。

轉子線圈將切割旋轉磁場，產生感應電動勢爪喘，進而產生感應電流颜曾，最后產生旋轉磁場，這樣轉子就變成了一個電磁鐵秉剑，將跟隨定子磁場旋轉泛豪，所以轉子的轉速必然＜定子的旋轉磁場，這樣才能切割磁感線侦鹏。

即轉子的異步轉速＜同步轉速诡曙，轉子與定子磁場存在轉速差，所以稱之為異步電機略水。

不同廠家生產的異步電機額定轉速略有差異价卤，2極電機約2800+r/min，4極渊涝，6極慎璧，8極異步約為1400+,950+,700+。

異步電機空載時轉速高跨释，有負載時轉速下降要捐。

異步電動機結構簡單，維護方便，運行可靠價格便宜抽述，得到廣泛應用责什。

同步電機：

如果讓轉子速度=定子磁場旋轉速度，就成為了同步電機袄碱，此時就需要把定子變成一個電磁鐵或永磁鐵，即給定子通電侨识，此時不需要再切割磁感線就能旋轉描宁，旋轉速度與磁場旋轉速度相同，即形成同步電機骄熟。      

同步電機轉子結構比異步電機復雜坊偿，價格高，在生產生活中應用不如異步電機廣泛宦狭，主要用作發(fā)電機上申建，現在火電站，水電站乘碑、汽輪機挖息、水輪機基本都是同步電機。

異步電機的調速：理論上異步電動機控制交流電頻率兽肤、電壓套腹、或者轉子的電阻、電機的磁極分布都可以調速资铡，但是實際上實現無極調速用調節(jié)頻率和電壓的方法實現电禀。

由于調壓調速范圍不大，一般只能用在調速要求不高的場合笤休，應用并不廣泛尖飞。      

 變頻調速：說到變頻，大家可能都聽說過店雅。

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

變頻器可以分為兩個大類：交交變頻和交直交變頻腋么。

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亥揖，所以一般只用在低轉速贺跟、大容量的系統(tǒng)中，可以省去龐大的齒輪減速箱绰瘾。

交-直-交變頻器將交流電先整流變成直流简骗，再通過逆變器變成可控頻率和電壓的交流，配合PWM技術，這種變頻器可以實現大范圍的變壓變頻愕泣。

對于電動汽車來講靡抓，異步電動機皮實耐用，過載能力強缓膀，控制算法又如此成熟簿混，完全可以拿來用。

同步電機的調速：同步機沒有轉差率详依，在結構確定的情況下烁枣，控制電壓不能改變轉速，所以在變頻器出現之前球毙，同步電動機是完全不能調速的隶鹰。

變頻器的出現讓交流同步電動機也有了巨大的調速范圍，因其轉子也有獨立勵磁（永磁體或者電勵磁）螺句，其調速范圍要比異步電動機更寬虽惭，同步電動機煥發(fā)了新的生機。       

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

對于他控變頻調速芽唇，和異步電動機的變頻調速類似，也可以根據其數學模型采用SVPWM等控制方式來實現控制取劫，其性能還要優(yōu)于普通交流異步電動機披摄。

自控變頻同步電動機在發(fā)展過程中曾經有多種名字，比如無換向器電機勇凭；當采用永磁體且輸入三相正弦波時疚膊，可以稱為正弦波永磁同步電動機；而如果輸入方波虾标，那么就可以稱為梯形波永磁同步電動機寓盗，沒錯，這就是類似于之前說的的無刷直流機（BLDM）璧函，大家是不是感覺饒了個大圈有轉回去了傀蚌，但是你現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甲施，但是使用了同步電機的變頻技術（結構與永磁同步電機相同）互聪，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重我，俗稱串勵電機或通用電機(UniversalMotor國外叫法突棉，因交直流通用而得名)，電樞繞組和勵磁繞組串聯(lián)在一起工作狼谋。

單相串勵電動機又叫做交直流兩用串勵電動機绒怯，它既可以使用交流電源工作搬即，也可以使用直流電源工作。

單相串勵電動機的優(yōu)點是由于它轉速高笑院、起動力矩大贿桃、體積小、重量輕类玉、不容易堵轉裹视、適用電壓范圍很廣，可以用調壓的方法來調速嫂茸，簡單且易于實現杰捂。

因而在電動工具中得到廣泛的應用，如角磨機棋蚌、手電鉆等。

單相串勵電機的結構同直流串勵電機十分相似挨队，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谷暮，而直流的磁極既可以由疊壓而成，又可以做成整體結構盛垦。

單相串勵電機的調速湿弦，大多數采用調節(jié)電壓的方法，就是改變電動勢腾夯。

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

在實現方法上有硬件和軟件方式蝶俱。

采用調節(jié)電壓方法班利，采用可控硅調速技術，具有線路簡單榨呆，元件體積小等特點罗标，是一種可控硅簡單有效的方法。

(a)交流電流變化曲線;

(b)電流為正半波時行删，轉子的旋轉方向  

(c)電流為負半波時过拿，轉子的旋轉方向

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生的是脈振磁場而不是旋轉磁場，所以單相異步電動機不能自起動偶嘁。

為了解決起動問題祸铁，單相交流供電的異步電動機實際上往往做成兩相的。

主繞組由單相電源直接供電是龟；副繞組在空間上與主繞組差90°(電角度秦谁，等于機械角度被電動機磁極對數除)。

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

使合成磁場成橢圓形旋轉磁場艘赂，甚至可能接近于圓形旋轉磁場。

電動機因此獲得起動轉矩公悟。

利用電阻分相方法的電動機價格低廉听誓，例如副繞組用較細的導線繞制即可，但分相效果較差列林，且電阻上要消耗能量瑞你。

這種電動機在起動并達到一定轉速后，通常由裝在電動機軸上的離心式開關將副繞組自動切除希痴，以減少電阻上的損耗者甲、提高運行效率。

一般用于起動轉矩要求不高的場合砌创，如小型車床虏缸、小型電冰箱等，缺點是不能調速速嫩实。

利用電容分相刽辙，效果較好，有可能在電動機某一工作點時甲献，使電機合成磁場接近于圓形旋轉磁場宰缤，從而獲得較好的工作特性。