無刷佳木斯電機(jī)和有刷電機(jī)有什么區(qū)別钢婆？同步電機(jī)和異步電機(jī)有什么區(qū)別晌颅？伺服電機(jī)是否都是交流電機(jī)奸误？伺服電機(jī)是否都是同步電機(jī)？步進(jìn)電機(jī)屬于直流電機(jī)還是交流電機(jī)真仲？舵機(jī)是否屬于伺服電機(jī)等等……

這些問題袋马，很多老司機(jī)也不一定能完全解釋的清楚诽里。針對這些問題，大家可以參考下面這篇文章學(xué)習(xí)飞蛹，會對電機(jī)的分類谤狡、用法、優(yōu)缺點(diǎn)有更加清晰的理解卧檐。

讀過中學(xué)物理的學(xué)霸學(xué)渣都知道墓懂，為了研究通電導(dǎo)體在磁場受力的那點(diǎn)事，我們把左手都練成了斷掌霉囚，這也正是直流電機(jī)的原理捕仔。

所有電機(jī)都是由定子和轉(zhuǎn)子組成，在直流電機(jī)中盈罐，為了讓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)起來榜跌，需要不斷改變電流方向，否則轉(zhuǎn)子只能轉(zhuǎn)半圈盅粪，這點(diǎn)就像自行車腳踏板邪胳。所以直流電機(jī)需要換向器。

廣義的直流電機(jī)包括有刷電機(jī)和無刷電機(jī)像得。

有刷電機(jī)又稱直流電機(jī)或碳刷電機(jī)肪尾，常說的直流電機(jī)就是指有刷直流電機(jī)，它采用機(jī)械換向轨醒，外部磁極不動內(nèi)部線圈(電樞)動催蓄，換向器和轉(zhuǎn)子線圈一起旋轉(zhuǎn)，電刷和磁鐵都不動佃逆，于是換向器和電刷摩擦摩擦乱来，完成電流方向的切換。

有刷電機(jī)缺點(diǎn)：

1雷昵、機(jī)械換向產(chǎn)生的火花引起換向器和電刷摩擦荡担、電磁干擾、噪聲大挎中、壽命短睹沐。

2、可靠性差磁滚、故障多佛吓，需要經(jīng)常維護(hù)。

3垂攘、由于換向器存在维雇，限制了轉(zhuǎn)子慣量，限制了更高轉(zhuǎn)速，影響了動態(tài)性能吱型。

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

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）触徐，線圈(電樞)不動磁極動咪鲜，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)之分撞鹉。

無刷電機(jī)構(gòu)造與永磁同步電機(jī)相同疟丙。

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

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)）。

一般地庆率，無刷電機(jī)的驅(qū)動電流有兩種仪丛，一種是方波，另一種是正弦波螺坟。

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

無刷電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)方式不同，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)役默。

內(nèi)轉(zhuǎn)子都是三相的 唯碗，價(jià)格較貴。

外轉(zhuǎn)子通常使用的是單相的冤牢，價(jià)格親民铐向，大批量生產(chǎn)已經(jīng)接近碳刷電機(jī)，因此近年來得到廣泛應(yīng)用丙者。

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

嗯，猜都能猜到械媒，有刷電機(jī)的缺點(diǎn)就是無刷電機(jī)的有點(diǎn)目锭。

它具有高效率、低能耗纷捞、低噪音痢虹、超長壽命、高可靠性、可伺服控制奖唯、無級變頻調(diào)速（可達(dá)很高轉(zhuǎn)速）等優(yōu)點(diǎn)惨缆，它相對比有刷直流電機(jī)體積小的多，控制比異步交流電機(jī)簡單丰捷，啟動轉(zhuǎn)矩大過載能力強(qiáng)坯墨，至于缺點(diǎn)嘛……就是比有刷的貴、不好維護(hù)病往。

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

直流（有刷）電機(jī)通過調(diào)節(jié)電壓狐兴、串接電阻血沦、改變勵磁都可以調(diào)速，但是實(shí)際以調(diào)節(jié)電壓最為方便也最為常用伦捐，目前主要使用PWM調(diào)速野言，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，一個周期內(nèi)孟庵，開的時(shí)間長近窟，平均電壓就高，關(guān)的時(shí)間長补蠢，平均電壓就低伦颊，調(diào)起來很方便，只要開關(guān)速度夠快姜架，電網(wǎng)的諧波就少青弃，且電流更為連續(xù)。

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

對于無刷直流電機(jī)，調(diào)速的時(shí)候表面上只控制了輸入電壓纸厉，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系吭，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，用起來和直流（有刷）電機(jī)幾乎一樣颗品，非常方便肯尺。

由于轉(zhuǎn)子采用永磁體，不需要專門的勵磁繞組抛猫，在同等容量的情況下蟆盹，電機(jī)體積更小孩灯，重量更輕，效率更高逾滥，結(jié)構(gòu)更緊湊峰档，運(yùn)行更可靠，動態(tài)性能更好寨昙，在電動汽車的驅(qū)動等方面都獲得了廣泛的應(yīng)用步蛮。

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)殉扒，異步電機(jī)多用于電動機(jī)西寸。

電機(jī)的外殼是定子，定子上有三相對稱交流繞組缕粗，由于三相電順序變化枢慰，形成一個旋轉(zhuǎn)的合成磁場，磁場的旋轉(zhuǎn)速度就是同步轉(zhuǎn)速侧蜗。

同步轉(zhuǎn)速n=60f/p艾维，f是頻率，p是極對數(shù)杉朝，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）赠戏，那么轉(zhuǎn)速n=60*50/1=3000r/min。

同理羹圣，4極安粤，6極，8極電機(jī)同步轉(zhuǎn)速為1500拼岳，1000,750  枝誊。

異步電機(jī)機(jī)構(gòu)簡單，轉(zhuǎn)子為閉合線圈裂问，比如鼠籠式侧啼。

轉(zhuǎn)子線圈將切割旋轉(zhuǎn)磁場，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢堪簿，進(jìn)而產(chǎn)生感應(yīng)電流，最后產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場皮壁，這樣轉(zhuǎn)子就變成了一個電磁鐵椭更，將跟隨定子磁場旋轉(zhuǎn)，所以轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速必然＜定子的旋轉(zhuǎn)磁場蛾魄，這樣才能切割磁感線虑瀑。

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

不同廠家生產(chǎn)的異步電機(jī)額定轉(zhuǎn)速略有差異叽奥，2極電機(jī)約2800+r/min，4極痛侍，6極塘袍，8極異步約為1400+,950+,700+。

異步電機(jī)空載時(shí)轉(zhuǎn)速高葱山，有負(fù)載時(shí)轉(zhuǎn)速下降绑接。

異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便近陈，運(yùn)行可靠價(jià)格便宜柑汇，得到廣泛應(yīng)用。

同步電機(jī)：

如果讓轉(zhuǎn)子速度=定子磁場旋轉(zhuǎn)速度紊埂，就成為了同步電機(jī)豫狸，此時(shí)就需要把定子變成一個電磁鐵或永磁鐵，即給定子通電庶消，此時(shí)不需要再切割磁感線就能旋轉(zhuǎn)赂裁，旋轉(zhuǎn)速度與磁場旋轉(zhuǎn)速度相同，即形成同步電機(jī)鞋倔。      

同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)比異步電機(jī)復(fù)雜老玲，價(jià)格高，在生產(chǎn)生活中應(yīng)用不如異步電機(jī)廣泛除呵，主要用作發(fā)電機(jī)上再菊，現(xiàn)在火電站，水電站颜曾、汽輪機(jī)纠拔、水輪機(jī)基本都是同步電機(jī)。

異步電機(jī)的調(diào)速：理論上異步電動機(jī)控制交流電頻率泛豪、電壓稠诲、或者轉(zhuǎn)子的電阻、電機(jī)的磁極分布都可以調(diào)速诡曙，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)臀叙。

由于調(diào)壓調(diào)速范圍不大，一般只能用在調(diào)速要求不高的場合价卤，應(yīng)用并不廣泛劝萤。      

 變頻調(diào)速：說到變頻，大家可能都聽說過慎璧。

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

變頻器可以分為兩個大類：交交變頻和交直交變頻风加。

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蝎疹，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)速宠佩、大容量的系統(tǒng)中边饿，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颓涉，再通過逆變器變成可控頻率和電壓的交流侨识，配合PWM技術(shù)，這種變頻器可以實(shí)現(xiàn)大范圍的變壓變頻厅驼。

對于電動汽車來講骄熟，異步電動機(jī)皮實(shí)耐用，過載能力強(qiáng)华孙，控制算法又如此成熟宦狭，完全可以拿來用。

同步電機(jī)的調(diào)速：同步機(jī)沒有轉(zhuǎn)差率海槐，在結(jié)構(gòu)確定的情況下乘碑，控制電壓不能改變轉(zhuǎn)速，所以在變頻器出現(xiàn)之前金拒，同步電動機(jī)是完全不能調(diào)速的兽肤。

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，因其轉(zhuǎn)子也有獨(dú)立勵磁（永磁體或者電勵磁）绪抛，其調(diào)速范圍要比異步電動機(jī)更寬资铡，同步電動機(jī)煥發(fā)了新的生機(jī)。       

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)速幢码。

對于他控變頻調(diào)速笤休，和異步電動機(jī)的變頻調(diào)速類似，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)控制症副，其性能還要優(yōu)于普通交流異步電動機(jī)店雅。

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，比如無換向器電機(jī)贞铣；當(dāng)采用永磁體且輸入三相正弦波時(shí)闹啦，可以稱為正弦波永磁同步電動機(jī)；而如果輸入方波辕坝，那么就可以稱為梯形波永磁同步電動機(jī)亥揖，沒錯，這就是類似于之前說的的無刷直流機(jī)（BLDM）柏咳，大家是不是感覺饒了個大圈有轉(zhuǎn)回去了，但是你現(xiàn)在對于變頻變速的理解一定更深一步了简骗，所以無刷直流電機(jī)時(shí)采用直流輸入柄倒，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）蚜雏，在Model3上就采用了直流無刷電機(jī)。

單相交流異步電機(jī)——單相交流串勵電機(jī)（有刷）

單相交流串勵電動機(jī)靡抓，俗稱串勵電機(jī)或通用電機(jī)(UniversalMotor國外叫法附柜，因交直流通用而得名)，電樞繞組和勵磁繞組串聯(lián)在一起工作簿混。

單相串勵電動機(jī)又叫做交直流兩用串勵電動機(jī)僚料，它既可以使用交流電源工作，也可以使用直流電源工作烁枣。

單相串勵電動機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是由于它轉(zhuǎn)速高毡飒、起動力矩大、體積小隶鹰、重量輕痪寻、不容易堵轉(zhuǎn)、適用電壓范圍很廣虽惭，可以用調(diào)壓的方法來調(diào)速橡类，簡單且易于實(shí)現(xiàn)。

因而在電動工具中得到廣泛的應(yīng)用芽唇，如角磨機(jī)顾画、手電鉆等。

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

單相串勵電機(jī)的調(diào)速义辕，大多數(shù)采用調(diào)節(jié)電壓的方法，就是改變電動勢寓盗。

單相串勵電機(jī)的電壓調(diào)速方法采用的可控移相調(diào)壓灌砖，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)。

在實(shí)現(xiàn)方法上有硬件和軟件方式傀蚌。

采用調(diào)節(jié)電壓方法晌叽，采用可控硅調(diào)速技術(shù)，具有線路簡單互聪，元件體積小等特點(diǎn)囊砰，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(shí)突棉，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向  

(c)電流為負(fù)半波時(shí)为惧，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，所以單相異步電動機(jī)不能自起動绒怯。

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

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

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

使合成磁場成橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場踢寂，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)矩缠黍。

利用電阻分相方法的電動機(jī)價(jià)格低廉弄兜，例如副繞組用較細(xì)的導(dǎo)線繞制即可，但分相效果較差嫁佳，且電阻上要消耗能量挨队。

這種電動機(jī)在起動并達(dá)到一定轉(zhuǎn)速后，通常由裝在電動機(jī)軸上的離心式開關(guān)將副繞組自動切除蒿往，以減少電阻上的損耗盛垦、提高運(yùn)行效率。

一般用于起動轉(zhuǎn)矩要求不高的場合瓤漏，如小型車床腾夯、小型電冰箱等，缺點(diǎn)是不能調(diào)速速蔬充。

利用電容分相蝶俱，效果較好，有可能在電動機(jī)某一工作點(diǎn)時(shí)饥漫，使電機(jī)合成磁場接近于圓形旋轉(zhuǎn)磁場榨呆，從而獲得較好的工作特性。