龍?zhí)峨姍C(jī)是一種將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置僻匿。大多數(shù)電機(jī)通過(guò)電流在導(dǎo)線繞組中與磁場(chǎng)的相互作用來(lái)產(chǎn)生扭矩蜘把，作用在電機(jī)軸上形成力拍埠。電機(jī)應(yīng)用場(chǎng)景眾多匕磅，在消費(fèi)市場(chǎng)晶恨、工業(yè)初烘、車載等都有應(yīng)用罢缸。

下面我們首先通過(guò)復(fù)盤海外高端電機(jī)廠商的發(fā)展歷程肤京，了解率先布局高壁壘/新興領(lǐng)域+掌握一體化技術(shù)果喊、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)激烈腿逞，人形機(jī)器人蓄勢(shì)待發(fā)实朗，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)、空心杯電機(jī)垮撇、無(wú)框電機(jī)等法简，真正實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代沖出重圍，在下一階段競(jìng)爭(zhēng)中搶占先機(jī)状堰。

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)械電磁裝置蓝鹿。廣義的電機(jī)包括電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和特種電機(jī)糯驯。電動(dòng)機(jī)從電系統(tǒng)吸收電能贰往，向機(jī)械系統(tǒng)輸出機(jī)械能，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耙福，主要作為驅(qū)動(dòng)各種機(jī)械設(shè)備的動(dòng)力伊厉；發(fā)電機(jī)從機(jī)械系統(tǒng)吸收機(jī)械能，向電系統(tǒng)輸出電能坦冠，發(fā)電機(jī)和相關(guān)設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步形耗，使人們能夠利用熱能、水能辙浑、核能以及風(fēng)能激涤、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能等能源發(fā)電判呕，向國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門和廣大城鄉(xiāng)居民提供所需電能昔期；特種電機(jī)主要是指使用環(huán)境、生產(chǎn)工藝佛玄、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)硼一。

從結(jié)構(gòu)上來(lái)看，不同類型電機(jī)結(jié)構(gòu)雖然不同梦抢，但一般都是由三大部分組成般贼，即固定部分、轉(zhuǎn)動(dòng)部分和輔助部分奥吩。固定部分主要由定子機(jī)座哼蛆、機(jī)架、定子鐵心划搓、定子繞組沮念、端蓋及底板等導(dǎo)磁、導(dǎo)電和支撐固定等結(jié)構(gòu)部件組合验脐；電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分包括轉(zhuǎn)軸澜碎、轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子支架织活、轉(zhuǎn)子繞組嫡境、集電環(huán)贯森、換向器和風(fēng)扇等部件；輔助部分包括軸承褒饱、電刷和冷卻器等沛目。

2.電機(jī)分類

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

（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，注重電機(jī)的驅(qū)動(dòng)酿装、運(yùn)行及制動(dòng)性能愧杯，主要應(yīng)用于汽車、家電鞋既、小型機(jī)床等領(lǐng)域∷Ｍ控制電機(jī)側(cè)重電機(jī)輸出量的幅頻特性邑闺、相頻特性及輸出特性的精度、靈敏度棕兼、穩(wěn)定性陡舅、線性度等指標(biāo)，精度高伴挚、響應(yīng)速度快靶衍，主要在自動(dòng)控制系統(tǒng)中承擔(dān)執(zhí)行、檢測(cè)和解算功能茎芋。

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)颅眶。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)田弥、轉(zhuǎn)子叫次級(jí)涛酗，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(wú)需再借助中間轉(zhuǎn)換裝置安仁。常見的直線電機(jī)可分為U型槽式居鸳、平板式和管式。其主要應(yīng)用于自動(dòng)控制系統(tǒng)吠童、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)常彰，例如用于磁懸浮列車以及無(wú)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)输奢、伺服電機(jī)盼涵、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)屉韧，每輸入一個(gè)脈沖信號(hào)彤擒，步進(jìn)電機(jī)就按照設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度且险。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但效率和精度較低，多用于辦公自動(dòng)化锯叮、通信設(shè)備敛旗、印刷設(shè)備等領(lǐng)域。 

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)制坦报，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(lái)調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的角度库说，從而可實(shí)現(xiàn)更精密的控制，主要適用于半導(dǎo)體片择、光伏潜的、鋰電、工業(yè)自動(dòng)化字管、機(jī)器人等對(duì)于控制精度啰挪、速度響應(yīng)、過(guò)載能力及穩(wěn)定性要求高的領(lǐng)域嘲叔⊥龊牵空心杯電機(jī)是一種特殊的伺服電機(jī)，采用無(wú)鐵芯轉(zhuǎn)子硫戈，呈空心的杯狀結(jié)構(gòu)锰什，內(nèi)部環(huán)繞著繞組和磁鐵。

力矩電機(jī)是以扭矩為控制方向的電機(jī)丁逝，采用開環(huán)控制汁胆。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)矩霜幼，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)速撰类。在電動(dòng)機(jī)低速甚至堵轉(zhuǎn)（轉(zhuǎn)子無(wú)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)的損壞庵伙，并提供穩(wěn)定的力矩給負(fù)載英嬉，具有低轉(zhuǎn)速、大扭矩哆沽、過(guò)載能力強(qiáng)份肠、響應(yīng)快、特性線性度好等優(yōu)點(diǎn)贬嚷。力矩電機(jī)分為有框力矩電機(jī)和無(wú)框力矩電機(jī)僧少。

（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)汇光。直流電機(jī)調(diào)速性能好供撵、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)械旱谐。交流電機(jī)效率高蔗括、噪音低孵堪，常用于家用電器中。

1）直流電機(jī)

按照電刷的有無(wú)進(jìn)一步分為有刷電機(jī)與無(wú)刷電機(jī)虽风。對(duì)于直流電機(jī)棒口，為使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)需要不斷改變電流方向。

有刷電機(jī)采用機(jī)械換向辜膝，內(nèi)部的電樞和換向器一起旋轉(zhuǎn)无牵，而外部的磁極和電刷都不動(dòng)。通過(guò)換向器與電刷的交替接觸厂抖，電機(jī)運(yùn)行時(shí)電流的方向就會(huì)不斷改變茎毁，從而改變電機(jī)的運(yùn)動(dòng)方向。其優(yōu)勢(shì)在于啟動(dòng)快速忱辅、制動(dòng)及時(shí)七蜘、調(diào)速平穩(wěn)，并且啟動(dòng)電流大墙懂、在低速時(shí)扭矩大橡卤，因而能帶很重的負(fù)荷，常用在電鉆等日常電動(dòng)工具中垒在。但由于換向器與電刷之間存在摩擦，因而電刷易損耗扔亥、壽命短愚贩，并且效率較低。

無(wú)刷電機(jī)采用電氣換向摹跑，以霍爾元件等電子換向器替代了機(jī)械電刷裝置米搭，其線圈不動(dòng)而磁極旋轉(zhuǎn)。其原理是通過(guò)霍爾元件感知永磁體磁極的位置胚砰，從而適時(shí)切換線圈中電流的方向避纤，以產(chǎn)生正確方向的磁力來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。無(wú)刷電機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于故障率低敬魏、使用壽命長(zhǎng)蜂棒、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)底盅。單相電機(jī)采用單相交流電源供電董株，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)揉贡。特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單膛姊、維修方便，多應(yīng)用于小型家用電器等生活場(chǎng)景拣挪。三相電機(jī)采用三相交流電源供電擦酌，定子繞組分為三組俱诸，通入互差120°的交流電就可產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。三相電機(jī)效率高赊舶、功率大睁搭、可靠性和精度高，多用于水泵锯岖、機(jī)床等工業(yè)領(lǐng)域介袜。

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，交流電機(jī)分為同步電機(jī)與異步電機(jī)出吹。同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速恒定遇伞，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)。常見的電力拖動(dòng)機(jī)械大多由異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)捶牢，如空氣壓縮機(jī)鸠珠、鼓風(fēng)機(jī)、大型起重設(shè)備等秋麸。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)械渐排，如連續(xù)式軋鋼機(jī)、球磨機(jī)等筒臂，由于其造價(jià)昂貴烤酌、維修困難而應(yīng)用較少。