無刷門頭溝電機和有刷電機有什么區(qū)別？同步電機和異步電機有什么區(qū)別嗤雪？伺服電機是否都是交流電機娶耍？伺服電機是否都是同步電機磺伍？步進電機屬于直流電機還是交流電機商麻？舵機是否屬于伺服電機等等……

這些問題，很多老司機也不一定能完全解釋的清楚痢腋。針對這些問題弦捶，大家可以參考下面這篇文章學習，會對電機的分類二场、用法党砸、優(yōu)缺點有更加清晰的理解。

讀過中學物理的學霸學渣都知道，為了研究通電導體在磁場受力的那點事莉狠，我們把左手都練成了斷掌猜艇，這也正是直流電機的原理。

所有電機都是由定子和轉子組成堪俩，在直流電機中跳昼，為了讓轉子轉起來，需要不斷改變電流方向肋乍，否則轉子只能轉半圈鹅颊，這點就像自行車腳踏板。所以直流電機需要換向器墓造。

廣義的直流電機包括有刷電機和無刷電機堪伍。

有刷電機又稱直流電機或碳刷電機，常說的直流電機就是指有刷直流電機滔岳，它采用機械換向，外部磁極不動內部線圈(電樞)動挽牢，換向器和轉子線圈一起旋轉谱煤，電刷和磁鐵都不動，于是換向器和電刷摩擦摩擦禽拔，完成電流方向的切換刘离。

有刷電機缺點：

1、機械換向產生的火花引起換向器和電刷摩擦睹栖、電磁干擾硫惕、噪聲大、壽命短宜切。

2察贵、可靠性差、故障多孤咏，需要經常維護旋喊。

3、由于換向器存在山刨，限制了轉子慣量哲陷，限制了更高轉速，影響了動態(tài)性能随港。

既然它這么多缺點為什么還被普遍應用墙议，因為它扭力高、結構簡單容易維護（即換碳刷）溃登、便宜久挖。

無刷電機在某些領域也稱直流變頻電機（BLDC），它采用電子換向（霍爾傳感器），線圈(電樞)不動磁極動哺肘，此時永磁鐵可以在線圈外部也可以在線圈內部殴胧，于是有了外轉子無刷電機和內轉子無刷電機之分。

無刷電機構造與永磁同步電機相同佩迟。

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

真正決定其使用性能的還是無刷電子調速器（也就是電調）灸姊。

一般地，無刷電機的驅動電流有兩種秉溉，一種是方波力惯，另一種是正弦波。

有時候把前一種叫直流無刷電機召嘶，后一種叫交流伺服電機父晶，確切地講是交流伺服電動機的一種。（視頻傳送門）

無刷電機的運轉方式不同弄跌，有可以分為內轉子無刷電機和外轉子無刷電機甲喝。

內轉子都是三相的 ，價格較貴铛只。

外轉子通常使用的是單相的贵本，價格親民，大批量生產已經接近碳刷電機尸校，因此近年來得到廣泛應用穴愕。

外轉子三相的價格已經接近內轉子的價格。 

嗯替程，猜都能猜到渗蜀，有刷電機的缺點就是無刷電機的有點。

它具有高效率撕陈、低能耗位蓉、低噪音、超長壽命鹊属、高可靠性冶媚、可伺服控制、無級變頻調速（可達很高轉速）等優(yōu)點危劫，它相對比有刷直流電機體積小的多彭旬，控制比異步交流電機簡單，啟動轉矩大過載能力強容诬，至于缺點嘛……就是比有刷的貴娩梨、不好維護沿腰。

直流電機的調速：所謂調速，即通過調節(jié)電機轉速獲得所需扭矩狈定。

直流（有刷）電機通過調節(jié)電壓颂龙、串接電阻、改變勵磁都可以調速纽什，但是實際以調節(jié)電壓最為方便也最為常用措嵌，目前主要使用PWM調速，PWM其實就是通過高速的開關來實現(xiàn)直流的調壓芦缰，一個周期內企巢，開的時間長，平均電壓就高让蕾，關的時間長浪规，平均電壓就低，調起來很方便探孝，只要開關速度夠快笋婿，電網的諧波就少，且電流更為連續(xù)迈堂。

但是電刷和換向器長期磨損列啃，同時在換向的時候有巨大的電流變化，非常容易產生火花硅决，換向器和電刷限制了直流電動機的容量和速度韭展，使得直流電動機的調速遇到了瓶頸杉唇。

對于無刷直流電機拂是，調速的時候表面上只控制了輸入電壓，但電機的自控變頻調速系統(tǒng)（無刷直流電機本身自帶轉子位置檢測器等轉子位置信號獲取裝置辟侠，使用此裝置的轉子位置信號來控制變壓變頻調速裝置的換相時刻）自動根據變壓控制了頻率逃缔，用起來和直流（有刷）電機幾乎一樣，非常方便眨柑。

由于轉子采用永磁體泄廓，不需要專門的勵磁繞組，在同等容量的情況下坪腔，電機體積更小权浸，重量更輕，效率更高吏口，結構更緊湊奄容，運行更可靠，動態(tài)性能更好产徊，在電動汽車的驅動等方面都獲得了廣泛的應用昂勒。

交流電機分為同步電機和異步電機蜀细，同步電機多用于發(fā)電機，異步電機多用于電動機戈盈。

電機的外殼是定子奠衔，定子上有三相對稱交流繞組，由于三相電順序變化塘娶，形成一個旋轉的合成磁場归斤，磁場的旋轉速度就是同步轉速。

同步轉速n=60f/p血柳，f是頻率官册，p是極對數(shù)，比如對于接入電網50Hz的2極電動機（即極對數(shù)為1對）难捌，那么轉速n=60*50/1=3000r/min膝宁。

同理，4極垮允，6極籍喧，8極電機同步轉速為1500，1000,750  蒿缎。

異步電機機構簡單铃踪，轉子為閉合線圈，比如鼠籠式菠告。

轉子線圈將切割旋轉磁場漏碰，產生感應電動勢，進而產生感應電流蚜冀，最后產生旋轉磁場肯铣，這樣轉子就變成了一個電磁鐵，將跟隨定子磁場旋轉逞扰，所以轉子的轉速必然＜定子的旋轉磁場诉鸯，這樣才能切割磁感線。

即轉子的異步轉速＜同步轉速唾浙，轉子與定子磁場存在轉速差躬挺，所以稱之為異步電機。

不同廠家生產的異步電機額定轉速略有差異蛮放，2極電機約2800+r/min缩抡，4極，6極包颁，8極異步約為1400+,950+,700+瞻想。

異步電機空載時轉速高，有負載時轉速下降徘六。

異步電動機結構簡單内边，維護方便榴都，運行可靠價格便宜，得到廣泛應用漠其。

同步電機：

如果讓轉子速度=定子磁場旋轉速度嘴高，就成為了同步電機，此時就需要把定子變成一個電磁鐵或永磁鐵和屎，即給定子通電拴驮，此時不需要再切割磁感線就能旋轉，旋轉速度與磁場旋轉速度相同柴信，即形成同步電機守犯。      

同步電機轉子結構比異步電機復雜，價格高浸弦，在生產生活中應用不如異步電機廣泛飘示，主要用作發(fā)電機上，現(xiàn)在火電站弹噩，水電站每竿、汽輪機、水輪機基本都是同步電機国赫。

異步電機的調速：理論上異步電動機控制交流電頻率塞俗、電壓、或者轉子的電阻勉窟、電機的磁極分布都可以調速皱埋，但是實際上實現(xiàn)無極調速用調節(jié)頻率和電壓的方法實現(xiàn)。

由于調壓調速范圍不大糊批，一般只能用在調速要求不高的場合拧移，應用并不廣泛。      

 變頻調速：說到變頻嘿辟，大家可能都聽說過舆瘪。

變頻調速的全稱是變壓變頻調速（VVVF）片效，也就是在改變頻率的時候改變電壓红伦，這樣異步電動機的調速范圍就足夠大了。

變頻器可以分為兩個大類：交交變頻和交直交變頻淀衣。

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昙读，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速膨桥、大容量的系統(tǒng)中蛮浑，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只嚣，再通過逆變器變成可控頻率和電壓的交流沮稚，配合PWM技術艺沼，這種變頻器可以實現(xiàn)大范圍的變壓變頻。

對于電動汽車來講蕴掏，異步電動機皮實耐用障般，過載能力強，控制算法又如此成熟盛杰，完全可以拿來用瘾枉。

同步電機的調速：同步機沒有轉差率，在結構確定的情況下贼欧，控制電壓不能改變轉速缆兆，所以在變頻器出現(xiàn)之前，同步電動機是完全不能調速的勤友。

變頻器的出現(xiàn)讓交流同步電動機也有了巨大的調速范圍狡允，因其轉子也有獨立勵磁（永磁體或者電勵磁），其調速范圍要比異步電動機更寬李联，同步電動機煥發(fā)了新的生機贱僚。       

同步電動機變壓變頻調速系統(tǒng)可以分為他控變頻調速和自控變頻調速。

對于他控變頻調速毕蠢，和異步電動機的變頻調速類似吝沃，也可以根據其數(shù)學模型采用SVPWM等控制方式來實現(xiàn)控制，其性能還要優(yōu)于普通交流異步電動機雁唁。

自控變頻同步電動機在發(fā)展過程中曾經有多種名字俱竭，比如無換向器電機；當采用永磁體且輸入三相正弦波時车份，可以稱為正弦波永磁同步電動機谋减；而如果輸入方波，那么就可以稱為梯形波永磁同步電動機扫沼，沒錯出爹，這就是類似于之前說的的無刷直流機（BLDM），大家是不是感覺饒了個大圈有轉回去了缎除，但是你現(xiàn)在對于變頻變速的理解一定更深一步了严就，所以無刷直流電機時采用直流輸入，但是使用了同步電機的變頻技術（結構與永磁同步電機相同）器罐，在Model3上就采用了直流無刷電機梢为。

單相交流異步電機——單相交流串勵電機（有刷）

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

單相串勵電動機又叫做交直流兩用串勵電動機肴沫，它既可以使用交流電源工作粟害，也可以使用直流電源工作蕴忆。

單相串勵電動機的優(yōu)點是由于它轉速高、起動力矩大脏貌、體積小个宾、重量輕、不容易堵轉包萧、適用電壓范圍很廣颁音，可以用調壓的方法來調速，簡單且易于實現(xiàn)荠划。

因而在電動工具中得到廣泛的應用恕下，如角磨機、手電鉆等刘纸。

單相串勵電機的結構同直流串勵電機十分相似桥庵，主要的區(qū)別在于單相串勵電機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侈滚，又可以做成整體結構氯鲫。

單相串勵電機的調速，大多數(shù)采用調節(jié)電壓的方法坞角，就是改變電動勢倾祈。

單相串勵電機的電壓調速方法采用的可控移相調壓，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)晴叨。

在實現(xiàn)方法上有硬件和軟件方式凿宾。

采用調節(jié)電壓方法，采用可控硅調速技術兼蕊，具有線路簡單初厚，元件體積小等特點，是一種可控硅簡單有效的方法孙技。

(a)交流電流變化曲線;

(b)電流為正半波時产禾，轉子的旋轉方向  

(c)電流為負半波時，轉子的旋轉方向

單相交流異步電機——單相交流鼠籠式電機（無刷）

單相電流通過電樞繞組時產生的是脈振磁場而不是旋轉磁場牵啦，所以單相異步電動機不能自起動亚情。

為了解決起動問題，單相交流供電的異步電動機實際上往往做成兩相的蕾久。

主繞組由單相電源直接供電势似；副繞組在空間上與主繞組差90°(電角度拌夏，等于機械角度被電動機磁極對數(shù)除)僧著。

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辰诉。

使合成磁場成橢圓形旋轉磁場圣治，甚至可能接近于圓形旋轉磁場越客。

電動機因此獲得起動轉矩。

利用電阻分相方法的電動機價格低廉辙紧，例如副繞組用較細的導線繞制即可瀑兜，但分相效果較差，且電阻上要消耗能量苟可。

這種電動機在起動并達到一定轉速后按翅，通常由裝在電動機軸上的離心式開關將副繞組自動切除，以減少電阻上的損耗想阎、提高運行效率憾侮。

一般用于起動轉矩要求不高的場合，如小型車床瓤梦、小型電冰箱等选畴，缺點是不能調速速。

利用電容分相辙使，效果較好作瞄，有可能在電動機某一工作點時，使電機合成磁場接近于圓形旋轉磁場危纫，從而獲得較好的工作特性宗挥。