順義電機(jī)是一種將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置。大多數(shù)電機(jī)通過電流在導(dǎo)線繞組中與磁場的相互作用來產(chǎn)生扭矩属缚，作用在電機(jī)軸上形成力拣播。電機(jī)應(yīng)用場景眾多摹椅，在消費(fèi)市場、工業(yè)、車載等都有應(yīng)用。

下面我們首先通過復(fù)盤海外高端電機(jī)廠商的發(fā)展歷程檐薯，了解率先布局高壁壘/新興領(lǐng)域+掌握一體化技術(shù)、掌握先發(fā)優(yōu)勢是維持電機(jī)企業(yè)高利潤的關(guān)鍵挫勿。當(dāng)前電機(jī)行業(yè)競爭激烈上辖，人形機(jī)器人蓄勢待發(fā)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)廠商抓住技術(shù)更新迭代的機(jī)遇琴哗，及時(shí)布局伺服電機(jī)喇喂、空心杯電機(jī)、無框電機(jī)等囊骆，真正實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代沖出重圍，在下一階段競爭中搶占先機(jī)文浆。

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)械電磁裝置筏匪。廣義的電機(jī)包括電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和特種電機(jī)升价。電動(dòng)機(jī)從電系統(tǒng)吸收電能慢俄，向機(jī)械系統(tǒng)輸出機(jī)械能，各類型的電機(jī)廣泛應(yīng)用于我國經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)各部門以及家用電器中窄悍，主要作為驅(qū)動(dòng)各種機(jī)械設(shè)備的動(dòng)力妄结；發(fā)電機(jī)從機(jī)械系統(tǒng)吸收機(jī)械能，向電系統(tǒng)輸出電能屯远，發(fā)電機(jī)和相關(guān)設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步蔓姚，使人們能夠利用熱能、水能、核能以及風(fēng)能坡脐、太陽能泄私、生物質(zhì)能等能源發(fā)電，向國民經(jīng)濟(jì)各部門和廣大城鄉(xiāng)居民提供所需電能备闲；特種電機(jī)主要是指使用環(huán)境晌端、生產(chǎn)工藝、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)恬砂。

從結(jié)構(gòu)上來看咧纠，不同類型電機(jī)結(jié)構(gòu)雖然不同，但一般都是由三大部分組成泻骤，即固定部分漆羔、轉(zhuǎn)動(dòng)部分和輔助部分。固定部分主要由定子機(jī)座瞪讼、機(jī)架钧椰、定子鐵心、定子繞組殖祈、端蓋及底板等導(dǎo)磁刻吵、導(dǎo)電和支撐固定等結(jié)構(gòu)部件組合；電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分包括轉(zhuǎn)軸粮戈、轉(zhuǎn)子鐵心苦突、轉(zhuǎn)子支架、轉(zhuǎn)子繞組亭圆、集電環(huán)街剂、換向器和風(fēng)扇等部件；輔助部分包括軸承柏豆、電刷和冷卻器等绎弯。

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)这毁；按照電源類型分為直流電機(jī)和交流電機(jī)版逼。

（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)混闪、運(yùn)行及制動(dòng)性能钮隙，主要應(yīng)用于汽車、家電属瓣、小型機(jī)床等領(lǐng)域载迄。控制電機(jī)側(cè)重電機(jī)輸出量的幅頻特性抡蛙、相頻特性及輸出特性的精度护昧、靈敏度魂迄、穩(wěn)定性、線性度等指標(biāo)捏卓，精度高极祸、響應(yīng)速度快，主要在自動(dòng)控制系統(tǒng)中承擔(dān)執(zhí)行怠晴、檢測和解算功能遥金。

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)。直線電機(jī)可看作由旋轉(zhuǎn)電機(jī)展平而得蒜田，其定子叫初級稿械、轉(zhuǎn)子叫次級，其優(yōu)勢在于可以直接將電能轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能冲粤，而無需再借助中間轉(zhuǎn)換裝置寿宅。常見的直線電機(jī)可分為U型槽式、平板式和管式船遣。其主要應(yīng)用于自動(dòng)控制系統(tǒng)卫糙、短距離需要巨大直線運(yùn)動(dòng)能的裝置或作為長期連續(xù)運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，例如用于磁懸浮列車以及無鋼絲繩電梯的驅(qū)動(dòng)样呜。

2）控制電機(jī)

按照控制方式進(jìn)一步分為步進(jìn)電機(jī)欺靠、伺服電機(jī)、力矩電機(jī)覆珍。

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)肾寡，每輸入一個(gè)脈沖信號(hào)，步進(jìn)電機(jī)就按照設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度纱轨。其結(jié)構(gòu)簡單但效率和精度較低耿愈，多用于辦公自動(dòng)化、通信設(shè)備倔剩、印刷設(shè)備等領(lǐng)域朦暖。 

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，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)之間的差異來調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的角度盖呼，從而可實(shí)現(xiàn)更精密的控制献雅，主要適用于半導(dǎo)體、光伏塌计、鋰電、工業(yè)自動(dòng)化侯谁、機(jī)器人等對于控制精度锌仅、速度響應(yīng)、過載能力及穩(wěn)定性要求高的領(lǐng)域墙贱∪惹郏空心杯電機(jī)是一種特殊的伺服電機(jī)贱傀，采用無鐵芯轉(zhuǎn)子，呈空心的杯狀結(jié)構(gòu)伊脓，內(nèi)部環(huán)繞著繞組和磁鐵府寒。

力矩電機(jī)是以扭矩為控制方向的電機(jī)，采用開環(huán)控制报腔。當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩增大時(shí)能自動(dòng)降低轉(zhuǎn)速株搔，同時(shí)加大輸出轉(zhuǎn)矩，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)速纯蛾。在電動(dòng)機(jī)低速甚至堵轉(zhuǎn)（轉(zhuǎn)子無法轉(zhuǎn)動(dòng)）時(shí)仍能持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)肌辑，不會(huì)造成電動(dòng)機(jī)的損壞，并提供穩(wěn)定的力矩給負(fù)載留旱，具有低轉(zhuǎn)速刹造、大扭矩、過載能力強(qiáng)格你、響應(yīng)快劫欣、特性線性度好等優(yōu)點(diǎn)。力矩電機(jī)分為有框力矩電機(jī)和無框力矩電機(jī)述逾。

（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)盹清，交流電機(jī)由交流電源驅(qū)動(dòng)。直流電機(jī)調(diào)速性能好铭能、啟動(dòng)力矩大肄寻，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。交流電機(jī)效率高励螺、噪音低串锁，常用于家用電器中。

1）直流電機(jī)

按照電刷的有無進(jìn)一步分為有刷電機(jī)與無刷電機(jī)糊探。對于直流電機(jī)钾埂，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)械換向科平，內(nèi)部的電樞和換向器一起旋轉(zhuǎn)褥紫，而外部的磁極和電刷都不動(dòng)。通過換向器與電刷的交替接觸瞪慧，電機(jī)運(yùn)行時(shí)電流的方向就會(huì)不斷改變髓考，從而改變電機(jī)的運(yùn)動(dòng)方向。其優(yōu)勢在于啟動(dòng)快速弃酌、制動(dòng)及時(shí)氨菇、調(diào)速平穩(wěn)，并且啟動(dòng)電流大妓湘、在低速時(shí)扭矩大查蓉，因而能帶很重的負(fù)荷乌询，常用在電鉆等日常電動(dòng)工具中。但由于換向器與電刷之間存在摩擦豌研，因而電刷易損耗妹田、壽命短，并且效率較低淌璧。

無刷電機(jī)采用電氣換向拳镊，以霍爾元件等電子換向器替代了機(jī)械電刷裝置，其線圈不動(dòng)而磁極旋轉(zhuǎn)湃改。其原理是通過霍爾元件感知永磁體磁極的位置级闭，從而適時(shí)切換線圈中電流的方向，以產(chǎn)生正確方向的磁力來驅(qū)動(dòng)電機(jī)丧足。無刷電機(jī)的優(yōu)勢在于故障率低本洁、使用壽命長、運(yùn)行時(shí)間和電壓比較穩(wěn)定蜗胖。

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)搔片。單相電機(jī)采用單相交流電源供電，定子僅含一個(gè)繞組袄雷，需借助啟動(dòng)線圈或運(yùn)行電容器等以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場脸缆。特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、維修方便跑事，多應(yīng)用于小型家用電器等生活場景别粮。三相電機(jī)采用三相交流電源供電，定子繞組分為三組蛇耀，通入互差120°的交流電就可產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場辩诞。三相電機(jī)效率高、功率大纺涤、可靠性和精度高译暂，多用于水泵、機(jī)床等工業(yè)領(lǐng)域撩炊。

交流電機(jī)按照轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速是否相同外永，交流電機(jī)分為同步電機(jī)與異步電機(jī)。同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速恒定拧咳，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)伯顶。常見的電力拖動(dòng)機(jī)械大多由異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)，如空氣壓縮機(jī)骆膝、鼓風(fēng)機(jī)祭衩、大型起重設(shè)備等。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)械谭网，如連續(xù)式軋鋼機(jī)汪厨、球磨機(jī)等，由于其造價(jià)昂貴卡宛、維修困難而應(yīng)用較少蛙檐。