上海電機是一種將電能轉換為機械能的裝置碘梢。大多數(shù)電機通過電流在導線繞組中與磁場的相互作用來產生扭矩，作用在電機軸上形成力。電機應用場景眾多倦春，在消費市場、工業(yè)萄窜、車載等都有應用诈泼。

下面我們首先通過復盤海外高端電機廠商的發(fā)展歷程，了解率先布局高壁壘/新興領域+掌握一體化技術捅儒、掌握先發(fā)優(yōu)勢是維持電機企業(yè)高利潤的關鍵液样。當前電機行業(yè)競爭激烈，人形機器人蓄勢待發(fā)巧还，驅動電機廠商抓住技術更新迭代的機遇鞭莽，及時布局伺服電機、空心杯電機麸祷、無框電機等撮抓，真正實現(xiàn)國產替代沖出重圍，在下一階段競爭中搶占先機摇锋。

01電機行業(yè)概述

1.電機定義及組成

電機是一種利用電與磁相互作用從而實現(xiàn)能量轉換與傳遞的機械電磁裝置丹拯。廣義的電機包括電動機、發(fā)電機和特種電機荸恕。電動機從電系統(tǒng)吸收電能乖酬，向機械系統(tǒng)輸出機械能，各類型的電機廣泛應用于我國經濟生產各部門以及家用電器中洪洪，主要作為驅動各種機械設備的動力先俐；發(fā)電機從機械系統(tǒng)吸收機械能，向電系統(tǒng)輸出電能极谚，發(fā)電機和相關設備的技術進步坷字，使人們能夠利用熱能、水能、核能以及風能通肋、太陽能贮猛、生物質能等能源發(fā)電，向國民經濟各部門和廣大城鄉(xiāng)居民提供所需電能璃蓬；特種電機主要是指使用環(huán)境闺蜈、生產工藝、技術標準等比較特殊而區(qū)別于普通電機的電機想祝。

從結構上來看昵人，不同類型電機結構雖然不同，但一般都是由三大部分組成览讳，即固定部分誊酌、轉動部分和輔助部分。固定部分主要由定子機座露乏、機架术辐、定子鐵心、定子繞組施无、端蓋及底板等導磁辉词、導電和支撐固定等結構部件組合；電機的轉動部分包括轉軸猾骡、轉子鐵心瑞躺、轉子支架、轉子繞組兴想、集電環(huán)幢哨、換向器和風扇等部件；輔助部分包括軸承嫂便、電刷和冷卻器等捞镰。

2.電機分類

電機有多種分類方式，按照應用領域分為動力電機和控制電機毙替；按照電源類型分為直流電機和交流電機岸售。

（1）按照應用領域分為動力電機和控制電機

動力電機輸出功率較大，注重電機的驅動弯枢、運行及制動性能玖远，主要應用于汽車、家電涡瀑、小型機床等領域契惶。控制電機側重電機輸出量的幅頻特性婉错、相頻特性及輸出特性的精度驳蒙、靈敏度、穩(wěn)定性、線性度等指標组缎，精度高滔壳、響應速度快，主要在自動控制系統(tǒng)中承擔執(zhí)行厨鸣、檢測和解算功能。

1）動力電機

按照運動方式進一步分為旋轉電機和直線電機缩旬。直線電機可看作由旋轉電機展平而得续誉，其定子叫初級、轉子叫次級初肉，其優(yōu)勢在于可以直接將電能轉換為直線運動的機械能酷鸦，而無需再借助中間轉換裝置。常見的直線電機可分為U型槽式牙咏、平板式和管式臼隔。其主要應用于自動控制系統(tǒng)、短距離需要巨大直線運動能的裝置或作為長期連續(xù)運行的驅動電機妄壶，例如用于磁懸浮列車以及無鋼絲繩電梯的驅動摔握。

2）控制電機

按照控制方式進一步分為步進電機、伺服電機丁寄、力矩電機氨淌。

步進電機是一種把電脈沖信號轉換成角位移的電動機，每輸入一個脈沖信號伊磺，步進電機就按照設定的方向轉動一個固定的角度盛正。其結構簡單但效率和精度較低，多用于辦公自動化屑埋、通信設備矢骚、印刷設備等領域。 

伺服電機相較于步進電機增加了編碼器與反饋機制肤俱，使得驅動器可以根據目標值與編碼器的反饋信號之間的差異來調整轉子轉動的角度县防，從而可實現(xiàn)更精密的控制，主要適用于半導體绸搞、光伏杏兰、鋰電、工業(yè)自動化斩却、機器人等對于控制精度秀毡、速度響應、過載能力及穩(wěn)定性要求高的領域召摔≈蔷空心杯電機是一種特殊的伺服電機，采用無鐵芯轉子，呈空心的杯狀結構丙卧，內部環(huán)繞著繞組和磁鐵琴致。

力矩電機是以扭矩為控制方向的電機，采用開環(huán)控制洪鸭。當負載轉矩增大時能自動降低轉速样刷，同時加大輸出轉矩，當負載轉矩為一定值時改變電機端電壓便可調速览爵。在電動機低速甚至堵轉（轉子無法轉動）時仍能持續(xù)運轉置鼻，不會造成電動機的損壞，并提供穩(wěn)定的力矩給負載蜓竹，具有低轉速箕母、大扭矩、過載能力強俱济、響應快嘶是、特性線性度好等優(yōu)點。力矩電機分為有框力矩電機和無框力矩電機蛛碌。

（2）按照電源類型分為直流電機和交流電機

直流電機由直流電源驅動聂喇，交流電機由交流電源驅動。直流電機調速性能好蔚携、啟動力矩大授帕，適用于在重負載下啟動或需要均勻調節(jié)轉速的機械。交流電機效率高男鳞、噪音低嫌寓，常用于家用電器中。

1）直流電機

按照電刷的有無進一步分為有刷電機與無刷電機拣壮。對于直流電機虎北，為使轉子轉動需要不斷改變電流方向。

有刷電機采用機械換向呈缴，內部的電樞和換向器一起旋轉腋尘，而外部的磁極和電刷都不動。通過換向器與電刷的交替接觸酌峻，電機運行時電流的方向就會不斷改變盈综，從而改變電機的運動方向。其優(yōu)勢在于啟動快速坊阎、制動及時寒圃、調速平穩(wěn)，并且啟動電流大惶政、在低速時扭矩大背涉，因而能帶很重的負荷矮男，常用在電鉆等日常電動工具中。但由于換向器與電刷之間存在摩擦室谚，因而電刷易損耗毡鉴、壽命短，并且效率較低秒赤。

無刷電機采用電氣換向猪瞬，以霍爾元件等電子換向器替代了機械電刷裝置，其線圈不動而磁極旋轉入篮。其原理是通過霍爾元件感知永磁體磁極的位置陈瘦，從而適時切換線圈中電流的方向，以產生正確方向的磁力來驅動電機崎弃。無刷電機的優(yōu)勢在于故障率低甘晤、使用壽命長含潘、運行時間和電壓比較穩(wěn)定饲做。

2）交流電機

交流電機按照電源類型分為單相電機與三相電機。單相電機采用單相交流電源供電遏弱，定子僅含一個繞組盆均，需借助啟動線圈或運行電容器等以產生旋轉磁場。特點是結構簡單差齐、維修方便依堆，多應用于小型家用電器等生活場景。三相電機采用三相交流電源供電气弥，定子繞組分為三組驮荚，通入互差120°的交流電就可產生旋轉磁場。三相電機效率高给措、功率大兆送、可靠性和精度高，多用于水泵炮罩、機床等工業(yè)領域棺距。

交流電機按照轉子轉速與定子旋轉磁場的轉速是否相同，交流電機分為同步電機與異步電機圃匙。同步電機的轉速恒定榴蜻，而異步電機的轉速可以隨著負載的變化而調節(jié)。常見的電力拖動機械大多由異步電機驅動炎蹬，如空氣壓縮機瞎喉、鼓風機、大型起重設備等竭沫。而同步電機主要適用于要求轉速恒定的大功率生產機械厂庇，如連續(xù)式軋鋼機渠啊、球磨機等，由于其造價昂貴权旷、維修困難而應用較少替蛉。