無刷遼寧電機(jī)和有刷電機(jī)有什么區(qū)別？同步電機(jī)和異步電機(jī)有什么區(qū)別？伺服電機(jī)是否都是交流電機(jī)百膳？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)？舵機(jī)是否屬于伺服電機(jī)等等……

這些問題对湃，很多老司機(jī)也不一定能完全解釋的清楚。針對這些問題遗淳，大家可以參考下面這篇文章學(xué)習(xí)拍柒，會對電機(jī)的分類、用法止既、優(yōu)缺點有更加清晰的理解柔朽。

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)體在磁場受力的那點事核瘤，我們把左手都練成了斷掌精杜，這也正是直流電機(jī)的原理穗阐。

所有電機(jī)都是由定子和轉(zhuǎn)子組成，在直流電機(jī)中澳缴，為了讓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)起來能莫，需要不斷改變電流方向，否則轉(zhuǎn)子只能轉(zhuǎn)半圈烧晤，這點就像自行車腳踏板妇愉。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)愈樱。

有刷電機(jī)又稱直流電機(jī)或碳刷電機(jī)芳企，常說的直流電機(jī)就是指有刷直流電機(jī)，它采用機(jī)械換向瘤琐，外部磁極不動內(nèi)部線圈(電樞)動琐览，換向器和轉(zhuǎn)子線圈一起旋轉(zhuǎn)，電刷和磁鐵都不動柑土，于是換向器和電刷摩擦摩擦蜀肘，完成電流方向的切換。

有刷電機(jī)缺點：

1稽屏、機(jī)械換向產(chǎn)生的火花引起換向器和電刷摩擦扮宠、電磁干擾、噪聲大狐榔、壽命短坛增。

2、可靠性差薄腻、故障多收捣，需要經(jīng)常維護(hù)。

3庵楷、由于換向器存在罢艾，限制了轉(zhuǎn)子慣量，限制了更高轉(zhuǎn)速尽纽，影響了動態(tài)性能咐蚯。

既然它這么多缺點為什么還被普遍應(yīng)用，因為它扭力高披贰、結(jié)構(gòu)簡單容易維護(hù)（即換碳刷）须涣、便宜。

無刷電機(jī)在某些領(lǐng)域也稱直流變頻電機(jī)（BLDC）臣碟，它采用電子換向（霍爾傳感器）盐腻，線圈(電樞)不動磁極動，此時永磁鐵可以在線圈外部也可以在線圈內(nèi)部踊眠，于是有了外轉(zhuǎn)子無刷電機(jī)和內(nèi)轉(zhuǎn)子無刷電機(jī)之分揽券。

無刷電機(jī)構(gòu)造與永磁同步電機(jī)相同鹤肥。

不過，單個的無刷電機(jī)不是一套完整的動力系統(tǒng)揣恳，無刷基本必須通過無刷控制器也就是電調(diào)的控制才能實現(xiàn)連續(xù)不斷的運轉(zhuǎn)。

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)）炭箭。

一般地一膝，無刷電機(jī)的驅(qū)動電流有兩種，一種是方波菌司，另一種是正弦波顾腊。

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

無刷電機(jī)的運轉(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)酱鸭。

內(nèi)轉(zhuǎn)子都是三相的 吗垮，價格較貴。

外轉(zhuǎn)子通常使用的是單相的凹髓，價格親民烁登，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)用蔚舀。

外轉(zhuǎn)子三相的價格已經(jīng)接近內(nèi)轉(zhuǎn)子的價格饵沧。 

嗯，猜都能猜到赌躺，有刷電機(jī)的缺點就是無刷電機(jī)的有點狼牺。

它具有高效率、低能耗礼患、低噪音是钥、超長壽命、高可靠性细咽、可伺服控制队趁、無級變頻調(diào)速（可達(dá)很高轉(zhuǎn)速）等優(yōu)點，它相對比有刷直流電機(jī)體積小的多尘忿，控制比異步交流電機(jī)簡單松摘，啟動轉(zhuǎn)矩大過載能力強，至于缺點嘛……就是比有刷的貴屡拥、不好維護(hù)乳栈。

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)速獲得所需扭矩剩骏。

直流（有刷）電機(jī)通過調(diào)節(jié)電壓组伤、串接電阻羡财、改變勵磁都可以調(diào)速，但是實際以調(diào)節(jié)電壓最為方便也最為常用遗秩，目前主要使用PWM調(diào)速伐怀，PWM其實就是通過高速的開關(guān)來實現(xiàn)直流的調(diào)壓，一個周期內(nèi)绎狭，開的時間長细溅，平均電壓就高，關(guān)的時間長儡嘶，平均電壓就低喇聊，調(diào)起來很方便，只要開關(guān)速度夠快蹦狂，電網(wǎng)的諧波就少誓篱，且電流更為連續(xù)。

但是電刷和換向器長期磨損凯楔，同時在換向的時候有巨大的電流變化窜骄，非常容易產(chǎn)生火花，換向器和電刷限制了直流電動機(jī)的容量和速度啼辣，使得直流電動機(jī)的調(diào)速遇到了瓶頸啊研。

對于無刷直流電機(jī)，調(diào)速的時候表面上只控制了輸入電壓鸥拧，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党远，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)幾乎一樣朝正，非常方便蒸败。

由于轉(zhuǎn)子采用永磁體，不需要專門的勵磁繞組农想，在同等容量的情況下雅沽，電機(jī)體積更小，重量更輕例氓，效率更高蚜症，結(jié)構(gòu)更緊湊，運行更可靠峡黍，動態(tài)性能更好慎接，在電動汽車的驅(qū)動等方面都獲得了廣泛的應(yīng)用。

交流電機(jī)分為同步電機(jī)和異步電機(jī)居串，同步電機(jī)多用于發(fā)電機(jī)药妄，異步電機(jī)多用于電動機(jī)。

電機(jī)的外殼是定子撰拯，定子上有三相對稱交流繞組刀昼，由于三相電順序變化嗓奢，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)速浑厚。

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

同理贡这，4極，6極厂榛，8極電機(jī)同步轉(zhuǎn)速為1500盖矫，1000,750  。

異步電機(jī)機(jī)構(gòu)簡單击奶，轉(zhuǎn)子為閉合線圈辈双，比如鼠籠式。

轉(zhuǎn)子線圈將切割旋轉(zhuǎn)磁場柜砾，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢湃望，進(jìn)而產(chǎn)生感應(yīng)電流，最后產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場芬莫，這樣轉(zhuǎn)子就變成了一個電磁鐵笼万，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)磁場众被，這樣才能切割磁感線简些。

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)速差唤抚，所以稱之為異步電機(jī)篱撩。

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

異步電機(jī)空載時轉(zhuǎn)速高业抵，有負(fù)載時轉(zhuǎn)速下降。

異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單混砸，維護(hù)方便突妇，運行可靠價格便宜，得到廣泛應(yīng)用解滓。

同步電機(jī)：

如果讓轉(zhuǎn)子速度=定子磁場旋轉(zhuǎn)速度赃磨，就成為了同步電機(jī)筝家，此時就需要把定子變成一個電磁鐵或永磁鐵，即給定子通電邻辉，此時不需要再切割磁感線就能旋轉(zhuǎn)溪王，旋轉(zhuǎn)速度與磁場旋轉(zhuǎn)速度相同，即形成同步電機(jī)值骇。      

同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)比異步電機(jī)復(fù)雜莹菱，價格高，在生產(chǎn)生活中應(yīng)用不如異步電機(jī)廣泛吱瘩，主要用作發(fā)電機(jī)上道伟，現(xiàn)在火電站，水電站使碾、汽輪機(jī)蜜徽、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)控制交流電頻率票摇、電壓拘鞋、或者轉(zhuǎn)子的電阻、電機(jī)的磁極分布都可以調(diào)速共悼，但是實際上實現(xiàn)無極調(diào)速用調(diào)節(jié)頻率和電壓的方法實現(xiàn)驶闰。

由于調(diào)壓調(diào)速范圍不大，一般只能用在調(diào)速要求不高的場合钙瘫，應(yīng)用并不廣泛阔垢。      

 變頻調(diào)速：說到變頻，大家可能都聽說過侯砸。

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

變頻器可以分為兩個大類：交交變頻和交直交變頻朴树。

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，更高輸出頻率不能超過輸入頻率的一半索驰，所以一般只用在低轉(zhuǎn)速榨惭、大容量的系統(tǒng)中，可以省去龐大的齒輪減速箱妓浮。

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

對于電動汽車來講，異步電動機(jī)皮實耐用，過載能力強脱柱，控制算法又如此成熟伐弹，完全可以拿來用。

同步電機(jī)的調(diào)速：同步機(jī)沒有轉(zhuǎn)差率榨为，在結(jié)構(gòu)確定的情況下惨好，控制電壓不能改變轉(zhuǎn)速，所以在變頻器出現(xiàn)之前随闺，同步電動機(jī)是完全不能調(diào)速的日川。

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)子也有獨立勵磁（永磁體或者電勵磁）矩乐，其調(diào)速范圍要比異步電動機(jī)更寬龄句，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)速恋猜。

對于他控變頻調(diào)速特与，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等控制方式來實現(xiàn)控制正庙，其性能還要優(yōu)于普通交流異步電動機(jī)。

自控變頻同步電動機(jī)在發(fā)展過程中曾經(jīng)有多種名字坯肿，比如無換向器電機(jī)蓄扳；當(dāng)采用永磁體且輸入三相正弦波時，可以稱為正弦波永磁同步電動機(jī)蔗承；而如果輸入方波拢给，那么就可以稱為梯形波永磁同步電動機(jī)，沒錯主瘸，這就是類似于之前說的的無刷直流機(jī)（BLDM）褥疆，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糊怖，所以無刷直流電機(jī)時采用直流輸入永铛，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），在Model3上就采用了直流無刷電機(jī)捻艳。

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)驾窟，俗稱串勵電機(jī)或通用電機(jī)(UniversalMotor國外叫法，因交直流通用而得名)认轨，電樞繞組和勵磁繞組串聯(lián)在一起工作绅络。

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

單相串勵電動機(jī)的優(yōu)點是由于它轉(zhuǎn)速高、起動力矩大纪蜒、體積小衷恭、重量輕此叠、不容易堵轉(zhuǎn)、適用電壓范圍很廣匾荆，可以用調(diào)壓的方法來調(diào)速拌蜘，簡單且易于實現(xiàn)。

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

單相串勵電機(jī)的結(jié)構(gòu)同直流串勵電機(jī)十分相似郑舷，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迈叫，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)肘鹅。

單相串勵電機(jī)的調(diào)速暂韭，大多數(shù)采用調(diào)節(jié)電壓的方法，就是改變電動勢奇门。

單相串勵電機(jī)的電壓調(diào)速方法采用的可控移相調(diào)壓盒伸，利用可控硅的觸發(fā)電壓滯后于輸入電壓實現(xiàn)對輸入電壓的移相觸發(fā)。

在實現(xiàn)方法上有硬件和軟件方式栖啰。

采用調(diào)節(jié)電壓方法橘沾，采用可控硅調(diào)速技術(shù)，具有線路簡單劫漠，元件體積小等特點仲它，是一種可控硅簡單有效的方法。

(a)交流電流變化曲線;

(b)電流為正半波時拄弯，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向  

(c)電流為負(fù)半波時兜飒，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)不能自起動贞盯。

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

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

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

使合成磁場成橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場，甚至可能接近于圓形旋轉(zhuǎn)磁場蛾扇。

電動機(jī)因此獲得起動轉(zhuǎn)矩攘烛。

利用電阻分相方法的電動機(jī)價格低廉，例如副繞組用較細(xì)的導(dǎo)線繞制即可，但分相效果較差坟漱，且電阻上要消耗能量鼠次。

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)將副繞組自動切除芋齿，以減少電阻上的損耗齿矗、提高運行效率。

一般用于起動轉(zhuǎn)矩要求不高的場合秤瞒，如小型車床爷凫、小型電冰箱等，缺點是不能調(diào)速速侵透。

利用電容分相罪团，效果較好，有可能在電動機(jī)某一工作點時逞脚，使電機(jī)合成磁場接近于圓形旋轉(zhuǎn)磁場嗤渔，從而獲得較好的工作特性。