河?xùn)|電機是一種將電能轉(zhuǎn)換為機械能的裝置审磁。大多數(shù)電機通過電流在導(dǎo)線繞組中與磁場的相互作用來產(chǎn)生扭矩簇抑，作用在電機軸上形成力荡明。電機應(yīng)用場景眾多阐赖，在消費市場舷咆、工業(yè)翎蹈、車載等都有應(yīng)用还蹲。

下面我們首先通過復(fù)盤海外高端電機廠商的發(fā)展歷程哲戚，了解率先布局高壁壘/新興領(lǐng)域+掌握一體化技術(shù)奔滑、掌握先發(fā)優(yōu)勢是維持電機企業(yè)高利潤的關(guān)鍵。當(dāng)前電機行業(yè)競爭激烈顺少，人形機器人蓄勢待發(fā)迈壤，驅(qū)動電機廠商抓住技術(shù)更新迭代的機遇，及時布局伺服電機磕裂、空心杯電機趟雄、無框電機等，真正實現(xiàn)國產(chǎn)替代沖出重圍印姑，在下一階段競爭中搶占先機窖夸。

01電機行業(yè)概述

1.電機定義及組成

電機是一種利用電與磁相互作用從而實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換與傳遞的機械電磁裝置。廣義的電機包括電動機狮贪、發(fā)電機和特種電機杂员。電動機從電系統(tǒng)吸收電能，向機械系統(tǒng)輸出機械能献鬼，各類型的電機廣泛應(yīng)用于我國經(jīng)濟生產(chǎn)各部門以及家用電器中澈虱，主要作為驅(qū)動各種機械設(shè)備的動力帖豫；發(fā)電機從機械系統(tǒng)吸收機械能，向電系統(tǒng)輸出電能表牲，發(fā)電機和相關(guān)設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步镜伪，使人們能夠利用熱能、水能想幻、核能以及風(fēng)能粱栖、太陽能、生物質(zhì)能等能源發(fā)電脏毯，向國民經(jīng)濟各部門和廣大城鄉(xiāng)居民提供所需電能闹究；特種電機主要是指使用環(huán)境、生產(chǎn)工藝食店、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等比較特殊而區(qū)別于普通電機的電機渣淤。

從結(jié)構(gòu)上來看，不同類型電機結(jié)構(gòu)雖然不同吉嫩，但一般都是由三大部分組成价认，即固定部分、轉(zhuǎn)動部分和輔助部分自娩。固定部分主要由定子機座用踩、機架、定子鐵心忙迁、定子繞組脐彩、端蓋及底板等導(dǎo)磁、導(dǎo)電和支撐固定等結(jié)構(gòu)部件組合吠败；電機的轉(zhuǎn)動部分包括轉(zhuǎn)軸发刨、轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子支架铅惋、轉(zhuǎn)子繞組绅拢、集電環(huán)、換向器和風(fēng)扇等部件泪滥；輔助部分包括軸承濒聪、電刷和冷卻器等。

2.電機分類

電機有多種分類方式园凫，按照應(yīng)用領(lǐng)域分為動力電機和控制電機砍没；按照電源類型分為直流電機和交流電機。

（1）按照應(yīng)用領(lǐng)域分為動力電機和控制電機

動力電機輸出功率較大十碗，注重電機的驅(qū)動鸥司、運行及制動性能，主要應(yīng)用于汽車汉惫、家電培愁、小型機床等領(lǐng)域著摔。控制電機側(cè)重電機輸出量的幅頻特性定续、相頻特性及輸出特性的精度谍咆、靈敏度、穩(wěn)定性私股、線性度等指標(biāo)摹察，精度高、響應(yīng)速度快倡鲸，主要在自動控制系統(tǒng)中承擔(dān)執(zhí)行供嚎、檢測和解算功能。

1）動力電機

按照運動方式進(jìn)一步分為旋轉(zhuǎn)電機和直線電機峭状。直線電機可看作由旋轉(zhuǎn)電機展平而得克滴，其定子叫初級、轉(zhuǎn)子叫次級宁炫，其優(yōu)勢在于可以直接將電能轉(zhuǎn)換為直線運動的機械能偿曙，而無需再借助中間轉(zhuǎn)換裝置。常見的直線電機可分為U型槽式羔巢、平板式和管式。其主要應(yīng)用于自動控制系統(tǒng)黎蠢、短距離需要巨大直線運動能的裝置或作為長期連續(xù)運行的驅(qū)動電機霹早，例如用于磁懸浮列車以及無鋼絲繩電梯的驅(qū)動。

2）控制電機

按照控制方式進(jìn)一步分為步進(jìn)電機岔歼、伺服電機秋贤、力矩電機。

步進(jìn)電機是一種把電脈沖信號轉(zhuǎn)換成角位移的電動機帘既，每輸入一個脈沖信號爬喝，步進(jìn)電機就按照設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度。其結(jié)構(gòu)簡單但效率和精度較低顷敞，多用于辦公自動化程鸵、通信設(shè)備、印刷設(shè)備等領(lǐng)域蒜吱。 

伺服電機相較于步進(jìn)電機增加了編碼器與反饋機制频僵，使得驅(qū)動器可以根據(jù)目標(biāo)值與編碼器的反饋信號之間的差異來調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的角度，從而可實現(xiàn)更精密的控制诚凰，主要適用于半導(dǎo)體嫌术、光伏、鋰電牌借、工業(yè)自動化度气、機器人等對于控制精度割按、速度響應(yīng)、過載能力及穩(wěn)定性要求高的領(lǐng)域磷籍∈嗜伲空心杯電機是一種特殊的伺服電機，采用無鐵芯轉(zhuǎn)子择示，呈空心的杯狀結(jié)構(gòu)束凑，內(nèi)部環(huán)繞著繞組和磁鐵。

力矩電機是以扭矩為控制方向的電機栅盲，采用開環(huán)控制汪诉。當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩增大時能自動降低轉(zhuǎn)速，同時加大輸出轉(zhuǎn)矩谈秫，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為一定值時改變電機端電壓便可調(diào)速扒寄。在電動機低速甚至堵轉(zhuǎn)（轉(zhuǎn)子無法轉(zhuǎn)動）時仍能持續(xù)運轉(zhuǎn)，不會造成電動機的損壞私免，并提供穩(wěn)定的力矩給負(fù)載木冈，具有低轉(zhuǎn)速、大扭矩檀抡、過載能力強演易、響應(yīng)快、特性線性度好等優(yōu)點园溃。力矩電機分為有框力矩電機和無框力矩電機坝偶。

（2）按照電源類型分為直流電機和交流電機

直流電機由直流電源驅(qū)動，交流電機由交流電源驅(qū)動冲雾。直流電機調(diào)速性能好醉檐、啟動力矩大，適用于在重負(fù)載下啟動或需要均勻調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的機械奥怪。交流電機效率高勿镇、噪音低，常用于家用電器中盘瞧。

1）直流電機

按照電刷的有無進(jìn)一步分為有刷電機與無刷電機蚂兴。對于直流電機，為使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動需要不斷改變電流方向尝江。

有刷電機采用機械換向涉波，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炭序。通過換向器與電刷的交替接觸啤覆，電機運行時電流的方向就會不斷改變，從而改變電機的運動方向。其優(yōu)勢在于啟動快速窗声、制動及時相恃、調(diào)速平穩(wěn)，并且啟動電流大笨觅、在低速時扭矩大拦耐，因而能帶很重的負(fù)荷，常用在電鉆等日常電動工具中见剩。但由于換向器與電刷之間存在摩擦杀糯，因而電刷易損耗、壽命短苍苞，并且效率較低固翰。

無刷電機采用電氣換向，以霍爾元件等電子換向器替代了機械電刷裝置耕粪，其線圈不動而磁極旋轉(zhuǎn)治盆。其原理是通過霍爾元件感知永磁體磁極的位置，從而適時切換線圈中電流的方向妨宙，以產(chǎn)生正確方向的磁力來驅(qū)動電機矫摸。無刷電機的優(yōu)勢在于故障率低、使用壽命長伐歇、運行時間和電壓比較穩(wěn)定烧锋。

2）交流電機

交流電機按照電源類型分為單相電機與三相電機。單相電機采用單相交流電源供電磁姻，定子僅含一個繞組限榆，需借助啟動線圈或運行電容器等以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。特點是結(jié)構(gòu)簡單始踪、維修方便，多應(yīng)用于小型家用電器等生活場景颈癌。三相電機采用三相交流電源供電洁糟，定子繞組分為三組，通入互差120°的交流電就可產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場猖败。三相電機效率高速缆、功率大、可靠性和精度高恩闻，多用于水泵艺糜、機床等工業(yè)領(lǐng)域。

交流電機按照轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速是否相同幢尚，交流電機分為同步電機與異步電機破停。同步電機的轉(zhuǎn)速恒定，而異步電機的轉(zhuǎn)速可以隨著負(fù)載的變化而調(diào)節(jié)尉剩。常見的電力拖動機械大多由異步電機驅(qū)動真慢，如空氣壓縮機毅臊、鼓風(fēng)機、大型起重設(shè)備等黑界。而同步電機主要適用于要求轉(zhuǎn)速恒定的大功率生產(chǎn)機械管嬉，如連續(xù)式軋鋼機、球磨機等朗鸠，由于其造價昂貴蚯撩、維修困難而應(yīng)用較少。