電機(jī)是一種將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置。大多數(shù)電機(jī)通過電流在導(dǎo)線繞組中與磁場(chǎng)的相互作用來產(chǎn)生扭矩沙咏，作用在電機(jī)軸上形成力丹锹。電機(jī)應(yīng)用場(chǎng)景眾多，在消費(fèi)市場(chǎng)馏谨、工業(yè)别渔、車載等都有應(yīng)用。

下面我們首先通過復(fù)盤海外高端電機(jī)廠商的發(fā)展歷程惧互，了解率先布局高壁壘/新興領(lǐng)域+掌握一體化技術(shù)哎媚、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。當(dāng)前電機(jī)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈喊儡，人形機(jī)器人蓄勢(shì)待發(fā)拨与，驅(qū)動(dòng)電機(jī)廠商抓住技術(shù)更新迭代的機(jī)遇，及時(shí)布局伺服電機(jī)艾猜、空心杯電機(jī)买喧、無框電機(jī)等，真正實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代沖出重圍首冒，在下一階段競(jìng)爭(zhēng)中搶占先機(jī)榔屈。

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)烙损、發(fā)電機(jī)和特種電機(jī)亏铭。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)械能穆垦，各類型的電機(jī)廣泛應(yīng)用于我國(guó)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)各部門以及家用電器中刊濒，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)械能辱郑，向電系統(tǒng)輸出電能埃的，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糟糊、水能愕匪、核能以及風(fēng)能、太陽能讳臣、生物質(zhì)能等能源發(fā)電涮较，向國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門和廣大城鄉(xiāng)居民提供所需電能；特種電機(jī)主要是指使用環(huán)境、生產(chǎn)工藝狂票、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)候齿。

從結(jié)構(gòu)上來看，不同類型電機(jī)結(jié)構(gòu)雖然不同闺属，但一般都是由三大部分組成慌盯，即固定部分、轉(zhuǎn)動(dòng)部分和輔助部分掂器。固定部分主要由定子機(jī)座亚皂、機(jī)架、定子鐵心国瓮、定子繞組灭必、端蓋及底板等導(dǎo)磁、導(dǎo)電和支撐固定等結(jié)構(gòu)部件組合乃摹；電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分包括轉(zhuǎn)軸禁漓、轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子支架修鲤、轉(zhuǎn)子繞組穴眨、集電環(huán)扎瞧、換向器和風(fēng)扇等部件乓记；輔助部分包括軸承、電刷和冷卻器等草颤。

2.電機(jī)分類

電機(jī)有多種分類方式锌筝，按照應(yīng)用領(lǐng)域分為動(dòng)力電機(jī)和控制電機(jī)；按照電源類型分為直流電機(jī)和交流電機(jī)捏表。

（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)輸出功率較大法铝，注重電機(jī)的驅(qū)動(dòng)、運(yùn)行及制動(dòng)性能镊迟，主要應(yīng)用于汽車级案、家電、小型機(jī)床等領(lǐng)域箭溜「日辏控制電機(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桦陨、靈敏度咒循、穩(wěn)定性、線性度等指標(biāo)绞愚，精度高叙甸、響應(yīng)速度快，主要在自動(dòng)控制系統(tǒng)中承擔(dān)執(zhí)行、檢測(cè)和解算功能裆蒸。

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)熔萧。直線電機(jī)可看作由旋轉(zhuǎn)電機(jī)展平而得，其定子叫初級(jí)僚祷、轉(zhuǎn)子叫次級(jí)哪痰，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，而無需再借助中間轉(zhuǎn)換裝置久妆。常見的直線電機(jī)可分為U型槽式晌杰、平板式和管式。其主要應(yīng)用于自動(dòng)控制系統(tǒng)筷弦、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)肋演，例如用于磁懸浮列車以及無鋼絲繩電梯的驅(qū)動(dòng)。

2）控制電機(jī)

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

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)洽灿，每輸入一個(gè)脈沖信號(hào)撒肉，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。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但效率和精度較低盆述，多用于辦公自動(dòng)化实腹、通信設(shè)備、印刷設(shè)備等領(lǐng)域霜铸。 

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)制滥诀，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)更精密的控制灌大，主要適用于半導(dǎo)體婴可、光伏、鋰電死唇、工業(yè)自動(dòng)化蠕祟、機(jī)器人等對(duì)于控制精度、速度響應(yīng)配紫、過載能力及穩(wěn)定性要求高的領(lǐng)域径密。空心杯電機(jī)是一種特殊的伺服電機(jī)笨蚁，采用無鐵芯轉(zhuǎn)子睹晒，呈空心的杯狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)部環(huán)繞著繞組和磁鐵括细。

力矩電機(jī)是以扭矩為控制方向的電機(jī)伪很，采用開環(huán)控制戚啥。當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩增大時(shí)能自動(dòng)降低轉(zhuǎn)速，同時(shí)加大輸出轉(zhuǎn)矩锉试，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)速猫十。在電動(dòng)機(jī)低速甚至堵轉(zhuǎn)（轉(zhuǎn)子無法轉(zhuǎn)動(dòng)）時(shí)仍能持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，不會(huì)造成電動(dòng)機(jī)的損壞呆盖，并提供穩(wěn)定的力矩給負(fù)載拖云，具有低轉(zhuǎn)速、大扭矩应又、過載能力強(qiáng)宙项、響應(yīng)快、特性線性度好等優(yōu)點(diǎn)鲜映。力矩電機(jī)分為有框力矩電機(jī)和無框力矩電機(jī)定岳。

（2）按照電源類型分為直流電機(jī)和交流電機(jī)

直流電機(jī)由直流電源驅(qū)動(dòng)，交流電機(jī)由交流電源驅(qū)動(dòng)袭仲。直流電機(jī)調(diào)速性能好池膜、啟動(dòng)力矩大，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)械箭基。交流電機(jī)效率高盘称、噪音低，常用于家用電器中芭甚。

1）直流電機(jī)

按照電刷的有無進(jìn)一步分為有刷電機(jī)與無刷電機(jī)兔阿。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求瞎。

有刷電機(jī)采用機(jī)械換向屁样，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)睦作。通過換向器與電刷的交替接觸，電機(jī)運(yùn)行時(shí)電流的方向就會(huì)不斷改變叹放，從而改變電機(jī)的運(yùn)動(dòng)方向饰恕。其優(yōu)勢(shì)在于啟動(dòng)快速、制動(dòng)及時(shí)井仰、調(diào)速平穩(wěn)埋嵌，并且啟動(dòng)電流大、在低速時(shí)扭矩大俱恶，因而能帶很重的負(fù)荷雹嗦，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合是，因而電刷易損耗了罪、壽命短，并且效率較低。

無刷電機(jī)采用電氣換向泊藕，以霍爾元件等電子換向器替代了機(jī)械電刷裝置辅辩，其線圈不動(dòng)而磁極旋轉(zhuǎn)。其原理是通過霍爾元件感知永磁體磁極的位置娃圆，從而適時(shí)切換線圈中電流的方向墩倔，以產(chǎn)生正確方向的磁力來驅(qū)動(dòng)電機(jī)。無刷電機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于故障率低固脸、使用壽命長(zhǎng)摇皿、運(yùn)行時(shí)間和電壓比較穩(wěn)定。

2）交流電機(jī)

交流電機(jī)按照電源類型分為單相電機(jī)與三相電機(jī)典患。單相電機(jī)采用單相交流電源供電凑溜，定子僅含一個(gè)繞組，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)畜溺。特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單柔些、維修方便，多應(yīng)用于小型家用電器等生活場(chǎng)景理章。三相電機(jī)采用三相交流電源供電欺枚，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(chǎng)厂均。三相電機(jī)效率高竖习、功率大、可靠性和精度高碱茁，多用于水泵裸卫、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)速是否相同纽竣，交流電機(jī)分為同步電機(jī)與異步電機(jī)墓贿。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)蜓氨。常見的電力拖動(dòng)機(jī)械大多由異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)聋袋，如空氣壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)穴吹、大型起重設(shè)備等幽勒。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)港令、球磨機(jī)等啥容，由于其造價(jià)昂貴、維修困難而應(yīng)用較少顷霹。