無刷和平電機(jī)和有刷電機(jī)有什么區(qū)別酝侯？同步電機(jī)和異步電機(jī)有什么區(qū)別溉浙？伺服電機(jī)是否都是交流電機(jī)？伺服電機(jī)是否都是同步電機(jī)蒋荚？步進(jìn)電機(jī)屬于直流電機(jī)還是交流電機(jī)戳稽？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期升。針對這些問題惊奇，大家可以參考下面這篇文章學(xué)習(xí)，會對電機(jī)的分類播赁、用法颂郎、優(yōu)缺點(diǎn)有更加清晰的理解。

讀過中學(xué)物理的學(xué)霸學(xué)渣都知道容为，為了研究通電導(dǎo)體在磁場受力的那點(diǎn)事乓序，我們把左手都練成了斷掌，這也正是直流電機(jī)的原理坎背。

所有電機(jī)都是由定子和轉(zhuǎn)子組成替劈，在直流電機(jī)中，為了讓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)起來，需要不斷改變電流方向娇建，否則轉(zhuǎn)子只能轉(zhuǎn)半圈百睹，這點(diǎn)就像自行車腳踏板。所以直流電機(jī)需要換向器厘举。

廣義的直流電機(jī)包括有刷電機(jī)和無刷電機(jī)阳框。

有刷電機(jī)又稱直流電機(jī)或碳刷電機(jī)，常說的直流電機(jī)就是指有刷直流電機(jī)屋赌，它采用機(jī)械換向旦氓，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)弊肢，電刷和磁鐵都不動，于是換向器和電刷摩擦摩擦汁匪，完成電流方向的切換蠕为。

有刷電機(jī)缺點(diǎn)：

1、機(jī)械換向產(chǎn)生的火花引起換向器和電刷摩擦贩俺、電磁干擾艘珊、噪聲大、壽命短洋魂。

2绷旗、可靠性差、故障多副砍，需要經(jīng)常維護(hù)衔肢。

3、由于換向器存在豁翎，限制了轉(zhuǎn)子慣量角骤，限制了更高轉(zhuǎn)速，影響了動態(tài)性能心剥。

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

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）畦娄，線圈(電樞)不動磁極動又沾，此時(shí)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)之分熙卡。

無刷電機(jī)構(gòu)造與永磁同步電機(jī)相同恒建。

不過，單個(gè)的無刷電機(jī)不是一套完整的動力系統(tǒng)，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)差赂。

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)）晋合。

一般地，無刷電機(jī)的驅(qū)動電流有兩種拨俏，一種是方波掐腕，另一種是正弦波。

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

無刷電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)方式不同光樱，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)糜隶。

內(nèi)轉(zhuǎn)子都是三相的 ，價(jià)格較貴尿愿。

外轉(zhuǎn)子通常使用的是單相的会激，價(jià)格親民，大批量生產(chǎn)已經(jīng)接近碳刷電機(jī)呛梆，因此近年來得到廣泛應(yīng)用锐涯。

外轉(zhuǎn)子三相的價(jià)格已經(jīng)接近內(nèi)轉(zhuǎn)子的價(jià)格。 

嗯填物，猜都能猜到纹腌，有刷電機(jī)的缺點(diǎn)就是無刷電機(jī)的有點(diǎn)。

它具有高效率滞磺、低能耗升薯、低噪音、超長壽命击困、高可靠性覆劈、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)沛励，它相對比有刷直流電機(jī)體積小的多责语，控制比異步交流電機(jī)簡單，啟動轉(zhuǎn)矩大過載能力強(qiáng)目派，至于缺點(diǎn)嘛……就是比有刷的貴坤候、不好維護(hù)。

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

直流（有刷）電機(jī)通過調(diào)節(jié)電壓、串接電阻厦湘、改變勵(lì)磁都可以調(diào)速爸备，但是實(shí)際以調(diào)節(jié)電壓最為方便也最為常用讯策，目前主要使用PWM調(diào)速，PWM其實(shí)就是通過高速的開關(guān)來實(shí)現(xiàn)直流的調(diào)壓荤勤，一個(gè)周期內(nèi)购烹，開的時(shí)間長，平均電壓就高鹉陪，關(guān)的時(shí)間長底教，平均電壓就低，調(diào)起來很方便戴悔，只要開關(guān)速度夠快扑澜，電網(wǎng)的諧波就少，且電流更為連續(xù)俏汇。

但是電刷和換向器長期磨損鹿响，同時(shí)在換向的時(shí)候有巨大的電流變化，非常容易產(chǎn)生火花谷饿，換向器和電刷限制了直流電動機(jī)的容量和速度惶我，使得直流電動機(jī)的調(diào)速遇到了瓶頸。

對于無刷直流電機(jī)各墨，調(diào)速的時(shí)候表面上只控制了輸入電壓指孤，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启涯，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(shí)刻）自動根據(jù)變壓控制了頻率贬堵，用起來和直流（有刷）電機(jī)幾乎一樣，非常方便结洼。

由于轉(zhuǎn)子采用永磁體黎做，不需要專門的勵(lì)磁繞組，在同等容量的情況下松忍，電機(jī)體積更小蒸殿，重量更輕，效率更高鸣峭，結(jié)構(gòu)更緊湊宏所，運(yùn)行更可靠，動態(tài)性能更好音虹，在電動汽車的驅(qū)動等方面都獲得了廣泛的應(yīng)用穴示。

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)次新，異步電機(jī)多用于電動機(jī)爽步。

電機(jī)的外殼是定子，定子上有三相對稱交流繞組傲枕，由于三相電順序變化沪峰，形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)的合成磁場衙文，磁場的旋轉(zhuǎn)速度就是同步轉(zhuǎn)速。

同步轉(zhuǎn)速n=60f/p嘀拂，f是頻率浆菇，p是極對數(shù)，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）挤夕，那么轉(zhuǎn)速n=60*50/1=3000r/min赫斥。

同理，4極沪么，6極硼婿，8極電機(jī)同步轉(zhuǎn)速為1500，1000,750  禽车。

異步電機(jī)機(jī)構(gòu)簡單寇漫，轉(zhuǎn)子為閉合線圈，比如鼠籠式殉摔。

轉(zhuǎn)子線圈將切割旋轉(zhuǎn)磁場州胳，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，進(jìn)而產(chǎn)生感應(yīng)電流逸月，最后產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場栓撞，這樣轉(zhuǎn)子就變成了一個(gè)電磁鐵，將跟隨定子磁場旋轉(zhuǎn)碗硬，所以轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速必然＜定子的旋轉(zhuǎn)磁場瓤湘，這樣才能切割磁感線。

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

不同廠家生產(chǎn)的異步電機(jī)額定轉(zhuǎn)速略有差異翰意，2極電機(jī)約2800+r/min舷到，4極，6極集蛛，8極異步約為1400+,950+,700+夹卒。

異步電機(jī)空載時(shí)轉(zhuǎn)速高，有負(fù)載時(shí)轉(zhuǎn)速下降挟酗。

異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單秆刑，維護(hù)方便，運(yùn)行可靠價(jià)格便宜按冷，得到廣泛應(yīng)用矢妄。

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)芳乎，此時(shí)就需要把定子變成一個(gè)電磁鐵或永磁鐵汇氛，即給定子通電组伐，此時(shí)不需要再切割磁感線就能旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)速度與磁場旋轉(zhuǎn)速度相同呛靡，即形成同步電機(jī)硕帖。      

同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)比異步電機(jī)復(fù)雜，價(jià)格高铅鲤，在生產(chǎn)生活中應(yīng)用不如異步電機(jī)廣泛划提，主要用作發(fā)電機(jī)上，現(xiàn)在火電站邢享，水電站鹏往、汽輪機(jī)、水輪機(jī)基本都是同步電機(jī)骇塘。

異步電機(jī)的調(diào)速：理論上異步電動機(jī)控制交流電頻率伊履、電壓、或者轉(zhuǎn)子的電阻款违、電機(jī)的磁極分布都可以調(diào)速唐瀑，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)。

由于調(diào)壓調(diào)速范圍不大插爹，一般只能用在調(diào)速要求不高的場合哄辣，應(yīng)用并不廣泛。      

 變頻調(diào)速：說到變頻赠尾，大家可能都聽說過力穗。

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

變頻器可以分為兩個(gè)大類：交交變頻和交直交變頻贞触。

交-交變頻：將交流電直接通過電力電子器件變換為另一個(gè)頻率的交流電吻拼，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)速吗屏、大容量的系統(tǒng)中局权，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菱戒，再通過逆變器變成可控頻率和電壓的交流拒徐，配合PWM技術(shù)，這種變頻器可以實(shí)現(xiàn)大范圍的變壓變頻慧跋。

對于電動汽車來講莽每，異步電動機(jī)皮實(shí)耐用，過載能力強(qiáng)械兽，控制算法又如此成熟辖备，完全可以拿來用咸唇。

同步電機(jī)的調(diào)速：同步機(jī)沒有轉(zhuǎn)差率，在結(jié)構(gòu)確定的情況下拷泽，控制電壓不能改變轉(zhuǎn)速疫鹊，所以在變頻器出現(xiàn)之前，同步電動機(jī)是完全不能調(diào)速的司致。

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

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。

對于他控變頻調(diào)速庭再，和異步電動機(jī)的變頻調(diào)速類似奕枢，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，其性能還要優(yōu)于普通交流異步電動機(jī)佩微。

自控變頻同步電動機(jī)在發(fā)展過程中曾經(jīng)有多種名字缝彬，比如無換向器電機(jī)；當(dāng)采用永磁體且輸入三相正弦波時(shí)哺眯，可以稱為正弦波永磁同步電動機(jī)谷浅；而如果輸入方波，那么就可以稱為梯形波永磁同步電動機(jī)止槽，沒錯(cuò)椅砸，這就是類似于之前說的的無刷直流機(jī)（BLDM），大家是不是感覺饒了個(gè)大圈有轉(zhuǎn)回去了揍久，但是你現(xiàn)在對于變頻變速的理解一定更深一步了嫡服，所以無刷直流電機(jī)時(shí)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）迁耘，在Model3上就采用了直流無刷電機(jī)伴竹。

單相交流異步電機(jī)——單相交流串勵(lì)電機(jī)（有刷）

單相交流串勵(lì)電動機(jī)，俗稱串勵(lì)電機(jī)或通用電機(jī)(UniversalMotor國外叫法粤未，因交直流通用而得名)报叁，電樞繞組和勵(lì)磁繞組串聯(lián)在一起工作。

單相串勵(lì)電動機(jī)又叫做交直流兩用串勵(lì)電動機(jī)缚袒，它既可以使用交流電源工作付找，也可以使用直流電源工作。

單相串勵(lì)電動機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是由于它轉(zhuǎn)速高绢贵、起動力矩大艰争、體積小、重量輕桂对、不容易堵轉(zhuǎn)甩卓、適用電壓范圍很廣惦积，可以用調(diào)壓的方法來調(diào)速，簡單且易于實(shí)現(xiàn)猛频。

因而在電動工具中得到廣泛的應(yīng)用狮崩，如角磨機(jī)、手電鉆等鹿寻。

單相串勵(lì)電機(jī)的結(jié)構(gòu)同直流串勵(lì)電機(jī)十分相似睦柴，主要的區(qū)別在于單相串勵(lì)電機(jī)的定子鐵心必須由硅鋼片疊壓而成，而直流的磁極既可以由疊壓而成毡熏，又可以做成整體結(jié)構(gòu)坦敌。

單相串勵(lì)電機(jī)的調(diào)速，大多數(shù)采用調(diào)節(jié)電壓的方法痢法，就是改變電動勢狱窘。

單相串勵(lì)電機(jī)的電壓調(diào)速方法采用的可控移相調(diào)壓，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)财搁。

在實(shí)現(xiàn)方法上有硬件和軟件方式愈饲。

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

(a)交流電流變化曲線;

(b)電流為正半波時(shí)仇习，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向  

(c)電流為負(fù)半波時(shí)，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(shí)產(chǎn)生的是脈振磁場而不是旋轉(zhuǎn)磁場拭奖，所以單相異步電動機(jī)不能自起動梆载。

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

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

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

使合成磁場成橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場坯苹，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)矩摇天。

利用電阻分相方法的電動機(jī)價(jià)格低廉粹湃，例如副繞組用較細(xì)的導(dǎo)線繞制即可，但分相效果較差泉坐，且電阻上要消耗能量为鳄。

這種電動機(jī)在起動并達(dá)到一定轉(zhuǎn)速后裳仆，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，以減少電阻上的損耗孤钦、提高運(yùn)行效率歧斟。

一般用于起動轉(zhuǎn)矩要求不高的場合，如小型車床偏形、小型電冰箱等静袖，缺點(diǎn)是不能調(diào)速速。

利用電容分相俊扭，效果較好队橙，有可能在電動機(jī)某一工作點(diǎn)時(shí)，使電機(jī)合成磁場接近于圓形旋轉(zhuǎn)磁場贝泞，從而獲得較好的工作特性淮辕。