無刷江北電機(jī)和有刷電機(jī)有什么區(qū)別瓦陡？同步電機(jī)和異步電機(jī)有什么區(qū)別对途？伺服電機(jī)是否都是交流電機(jī)胧含？伺服電機(jī)是否都是同步電機(jī)骂远？步進(jìn)電機(jī)屬于直流電機(jī)還是交流電機(jī)刻恭？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。針對(duì)這些問題累澡，大家可以參考下面這篇文章學(xué)習(xí)梦抢，會(huì)對(duì)電機(jī)的分類、用法愧哟、優(yōu)缺點(diǎn)有更加清晰的理解奥吩。

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

所有電機(jī)都是由定子和轉(zhuǎn)子組成配亮，在直流電機(jī)中验脐，為了讓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)起來，需要不斷改變電流方向增荐，否則轉(zhuǎn)子只能轉(zhuǎn)半圈织活，這點(diǎn)就像自行車腳踏板。所以直流電機(jī)需要換向器贯森。

廣義的直流電機(jī)包括有刷電機(jī)和無刷電機(jī)稼那。

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)沛目，它采用機(jī)械換向页镜，外部磁極不動(dòng)內(nèi)部線圈(電樞)動(dòng)，換向器和轉(zhuǎn)子線圈一起旋轉(zhuǎn)答肤，電刷和磁鐵都不動(dòng)，于是換向器和電刷摩擦摩擦瘾显，完成電流方向的切換愧杯。

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鞋既、電磁干擾力九、噪聲大、壽命短邑闺。

2跌前、可靠性差、故障多陡舅，需要經(jīng)常維護(hù)抵乓。

3、由于換向器存在靶衍，限制了轉(zhuǎn)子慣量灾炭，限制了更高轉(zhuǎn)速，影響了動(dòng)態(tài)性能颅眶。

既然它這么多缺點(diǎn)為什么還被普遍應(yīng)用蜈出，因?yàn)樗ちΩ咛锩帧⒔Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單容易維護(hù)（即換碳刷）、便宜净处。

無刷電機(jī)在某些領(lǐng)域也稱直流變頻電機(jī)（BLDC）安仁，它采用電子換向（霍爾傳感器），線圈(電樞)不動(dòng)磁極動(dòng)婉固，此時(shí)永磁鐵可以在線圈外部也可以在線圈內(nèi)部吠童，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。

無刷電機(jī)構(gòu)造與永磁同步電機(jī)相同铸烈。

不過软健，單個(gè)的無刷電機(jī)不是一套完整的動(dòng)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)砰吻。

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)）祸榨。

一般地，無刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流有兩種且险，一種是方波垢雨，另一種是正弦波。

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

無刷電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)方式不同库说，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)狂鞋。

內(nèi)轉(zhuǎn)子都是三相的 ，價(jià)格較貴潜的。

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

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

嗯亡呵，猜都能猜到抽活，有刷電機(jī)的缺點(diǎn)就是無刷電機(jī)的有點(diǎn)。

它具有高效率锰什、低能耗下硕、低噪音、超長(zhǎng)壽命歇由、高可靠性卵牍、可伺服控制、無級(jí)變頻調(diào)速（可達(dá)很高轉(zhuǎn)速）等優(yōu)點(diǎn)，它相對(duì)比有刷直流電機(jī)體積小的多陋锚，控制比異步交流電機(jī)簡(jiǎn)單潘谴，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大過載能力強(qiáng)，至于缺點(diǎn)嘛……就是比有刷的貴是菇、不好維護(hù)哆沽。

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

直流（有刷）電機(jī)通過調(diào)節(jié)電壓贬嚷、串接電阻、改變勵(lì)磁都可以調(diào)速丐鸽，但是實(shí)際以調(diào)節(jié)電壓最為方便也最為常用汇光，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)壓郊男，一個(gè)周期內(nèi)旱谐，開的時(shí)間長(zhǎng)，平均電壓就高孵堪，關(guān)的時(shí)間長(zhǎng)撤防，平均電壓就低，調(diào)起來很方便棒口，只要開關(guān)速度夠快寄月，電網(wǎng)的諧波就少，且電流更為連續(xù)无牵。

但是電刷和換向器長(zhǎng)期磨損漾肮，同時(shí)在換向的時(shí)候有巨大的電流變化，非常容易產(chǎn)生火花茎毁，換向器和電刷限制了直流電動(dòng)機(jī)的容量和速度初橘，使得直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速遇到了瓶頸。

對(duì)于無刷直流電機(jī)充岛，調(diào)速的時(shí)候表面上只控制了輸入電壓，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(cè)器等轉(zhuǎn)子位置信號(hào)獲取裝置耕蝉，使用此裝置的轉(zhuǎn)子位置信號(hào)來控制變壓變頻調(diào)速裝置的換相時(shí)刻）自動(dòng)根據(jù)變壓控制了頻率崔梗，用起來和直流（有刷）電機(jī)幾乎一樣，非常方便垒在。

由于轉(zhuǎn)子采用永磁體蒜魄，不需要專門的勵(lì)磁繞組，在同等容量的情況下愚贩，電機(jī)體積更小盯辅，重量更輕，效率更高，結(jié)構(gòu)更緊湊趴鹰，運(yùn)行更可靠胚砰，動(dòng)態(tài)性能更好，在電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)等方面都獲得了廣泛的應(yīng)用纠沉。

交流電機(jī)分為同步電機(jī)和異步電機(jī)敬魏，同步電機(jī)多用于發(fā)電機(jī)，異步電機(jī)多用于電動(dòng)機(jī)岔雾。

電機(jī)的外殼是定子底盅，定子上有三相對(duì)稱交流繞組，由于三相電順序變化黑乞，形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)的合成磁場(chǎng)揉贡，磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度就是同步轉(zhuǎn)速。

同步轉(zhuǎn)速n=60f/p拟祖，f是頻率拣挪，p是極對(duì)數(shù)，比如對(duì)于接入電網(wǎng)50Hz的2極電動(dòng)機(jī)（即極對(duì)數(shù)為1對(duì)）薛训，那么轉(zhuǎn)速n=60*50/1=3000r/min媒吗。

同理，4極乙埃，6極闸英，8極電機(jī)同步轉(zhuǎn)速為1500，1000,750  介袜。

異步電機(jī)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單甫何，轉(zhuǎn)子為閉合線圈，比如鼠籠式遇伞。

轉(zhuǎn)子線圈將切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)辙喂，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，進(jìn)而產(chǎn)生感應(yīng)電流鸠珠，最后產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)巍耗，這樣轉(zhuǎn)子就變成了一個(gè)電磁鐵，將跟隨定子磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)渐排，所以轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速必然＜定子的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)馆柬，這樣才能切割磁感線。

即轉(zhuǎn)子的異步轉(zhuǎn)速＜同步轉(zhuǎn)速烤酌，轉(zhuǎn)子與定子磁場(chǎng)存在轉(zhuǎn)速差吻霎，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)速略有差異惫康，2極電機(jī)約2800+r/min睹梢，4極联缝，6極，8極異步約為1400+,950+,700+九窿。

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

異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單掷暇，維護(hù)方便蛙疗，運(yùn)行可靠?jī)r(jià)格便宜，得到廣泛應(yīng)用层攀。

同步電機(jī)：

如果讓轉(zhuǎn)子速度=定子磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)速度曾蚊，就成為了同步電機(jī)，此時(shí)就需要把定子變成一個(gè)電磁鐵或永磁鐵霎肯，即給定子通電擎颖，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(chǎng)旋轉(zhuǎn)速度相同观游，即形成同步電機(jī)搂捧。      

同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)比異步電機(jī)復(fù)雜，價(jià)格高懂缕，在生產(chǎn)生活中應(yīng)用不如異步電機(jī)廣泛允跑，主要用作發(fā)電機(jī)上，現(xiàn)在火電站搪柑，水電站聋丝、汽輪機(jī)、水輪機(jī)基本都是同步電機(jī)工碾。

異步電機(jī)的調(diào)速：理論上異步電動(dòng)機(jī)控制交流電頻率弱睦、電壓、或者轉(zhuǎn)子的電阻渊额、電機(jī)的磁極分布都可以調(diào)速况木，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)速范圍不大驶滚，一般只能用在調(diào)速要求不高的場(chǎng)合靡勾，應(yīng)用并不廣泛。      

 變頻調(diào)速：說到變頻换秧，大家可能都聽說過建搞。

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)候改變電壓注欧，這樣異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速范圍就足夠大了。

變頻器可以分為兩個(gè)大類：交交變頻和交直交變頻鲜附。

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)頻率的交流電钙蕉，更高輸出頻率不能超過輸入頻率的一半口纸，所以一般只用在低轉(zhuǎn)速、大容量的系統(tǒng)中官孝，可以省去龐大的齒輪減速箱努禽。

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

對(duì)于電動(dòng)汽車來講危融，異步電動(dòng)機(jī)皮實(shí)耐用畏铆，過載能力強(qiáng)，控制算法又如此成熟吉殃，完全可以拿來用辞居。

同步電機(jī)的調(diào)速：同步機(jī)沒有轉(zhuǎn)差率，在結(jié)構(gòu)確定的情況下蛋勺，控制電壓不能改變轉(zhuǎn)速瓦灶，所以在變頻器出現(xiàn)之前，同步電動(dòng)機(jī)是完全不能調(diào)速的抱完。

變頻器的出現(xiàn)讓交流同步電動(dòng)機(jī)也有了巨大的調(diào)速范圍贼陶，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(dòng)機(jī)更寬巧娱，同步電動(dòng)機(jī)煥發(fā)了新的生機(jī)碉怔。       

同步電動(dòng)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(duì)于他控變頻調(diào)速家卖，和異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速類似眨层，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(dòng)機(jī)度堤。

自控變頻同步電動(dòng)機(jī)在發(fā)展過程中曾經(jīng)有多種名字捅硅，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)沙螺，可以稱為正弦波永磁同步電動(dòng)機(jī)桅蕊；而如果輸入方波，那么就可以稱為梯形波永磁同步電動(dòng)機(jī)娇皇，沒錯(cuò)阅牛，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)回去了呛仁，但是你現(xiàn)在對(duì)于變頻變速的理解一定更深一步了秫痪，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）捅没，在Model3上就采用了直流無刷電機(jī)叭舰。

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(dòng)機(jī)玫斋，俗稱串勵(lì)電機(jī)或通用電機(jī)(UniversalMotor國(guó)外叫法，因交直流通用而得名)忱当，電樞繞組和勵(lì)磁繞組串聯(lián)在一起工作蚯涮。

單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)又叫做交直流兩用串勵(lì)電動(dòng)機(jī)，它既可以使用交流電源工作卖陵，也可以使用直流電源工作遭顶。

單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是由于它轉(zhuǎn)速高、起動(dòng)力矩大泪蔫、體積小棒旗、重量輕、不容易堵轉(zhuǎn)鸥滨、適用電壓范圍很廣嗦哆，可以用調(diào)壓的方法來調(diào)速，簡(jiǎn)單且易于實(shí)現(xiàn)婿滓。

因而在電動(dòng)工具中得到廣泛的應(yīng)用老速，如角磨機(jī)、手電鉆等凸主。

單相串勵(lì)電機(jī)的結(jié)構(gòu)同直流串勵(lì)電機(jī)十分相似橘券，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卿吐，又可以做成整體結(jié)構(gòu)荞诡。

單相串勵(lì)電機(jī)的調(diào)速，大多數(shù)采用調(diào)節(jié)電壓的方法疏悯，就是改變電動(dòng)勢(shì)灸尾。

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(duì)輸入電壓的移相觸發(fā)歉冷。

在實(shí)現(xiàn)方法上有硬件和軟件方式汗势。

采用調(diào)節(jié)電壓方法，采用可控硅調(diào)速技術(shù)乳后，具有線路簡(jiǎn)單锁熟，元件體積小等特點(diǎn)，是一種可控硅簡(jiǎn)單有效的方法确奄。

(a)交流電流變化曲線;

(b)電流為正半波時(shí)麸媒，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(chǎng)而不是旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)闪铸，所以單相異步電動(dòng)機(jī)不能自起動(dòng)胚览。

為了解決起動(dòng)問題，單相交流供電的異步電動(dòng)機(jī)實(shí)際上往往做成兩相的需五。

主繞組由單相電源直接供電鹉动；副繞組在空間上與主繞組差90°(電角度诗舰，等于機(jī)械角度被電動(dòng)機(jī)磁極對(duì)數(shù)除)。

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

使合成磁場(chǎng)成橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)蜀铲，甚至可能接近于圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)边琉。

電動(dòng)機(jī)因此獲得起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。

利用電阻分相方法的電動(dòng)機(jī)價(jià)格低廉记劝，例如副繞組用較細(xì)的導(dǎo)線繞制即可变姨，但分相效果較差，且電阻上要消耗能量厌丑。

這種電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)并達(dá)到一定轉(zhuǎn)速后定欧，通常由裝在電動(dòng)機(jī)軸上的離心式開關(guān)將副繞組自動(dòng)切除，以減少電阻上的損耗怒竿、提高運(yùn)行效率砍鸠。

一般用于起動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求不高的場(chǎng)合，如小型車床耕驰、小型電冰箱等京佃，缺點(diǎn)是不能調(diào)速速。

利用電容分相言丧，效果較好崔狂，有可能在電動(dòng)機(jī)某一工作點(diǎn)時(shí)，使電機(jī)合成磁場(chǎng)接近于圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)辕寺，從而獲得較好的工作特性茶链。