無刷順義電機(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)別肃逐？伺服電機(jī)是否都是交流電機(jī)撼泛？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……

這些問題征拆，很多老司機(jī)也不一定能完全解釋的清楚。針對這些問題摹椅，大家可以參考下面這篇文章學(xué)習(xí)虫棕，會對電機(jī)的分類、用法梦啊、優(yōu)缺點有更加清晰的理解车榆。

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炼岖，我們把左手都練成了斷掌耙钉，這也正是直流電機(jī)的原理。

所有電機(jī)都是由定子和轉(zhuǎn)子組成楔侣，在直流電機(jī)中卡竣，為了讓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)起來，需要不斷改變電流方向株惶，否則轉(zhuǎn)子只能轉(zhuǎn)半圈蝴韭，這點就像自行車腳踏板。所以直流電機(jī)需要換向器熙侍。

廣義的直流電機(jī)包括有刷電機(jī)和無刷電機(jī)榄鉴。

有刷電機(jī)又稱直流電機(jī)或碳刷電機(jī)，常說的直流電機(jī)就是指有刷直流電機(jī)蛉抓，它采用機(jī)械換向庆尘，外部磁極不動內(nèi)部線圈(電樞)動，換向器和轉(zhuǎn)子線圈一起旋轉(zhuǎn)芝雪，電刷和磁鐵都不動减余，于是換向器和電刷摩擦摩擦，完成電流方向的切換惩系。

有刷電機(jī)缺點：

1、機(jī)械換向產(chǎn)生的火花引起換向器和電刷摩擦如筛、電磁干擾堡牡、噪聲大、壽命短杨刨。

2晤柄、可靠性差、故障多吊冬，需要經(jīng)常維護(hù)擒摸。

3、由于換向器存在量伏，限制了轉(zhuǎn)子慣量兴氧，限制了更高轉(zhuǎn)速夏坝，影響了動態(tài)性能。

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

無刷電機(jī)在某些領(lǐng)域也稱直流變頻電機(jī)（BLDC）戚吕，它采用電子換向（霍爾傳感器），線圈(電樞)不動磁極動袄洁，此時永磁鐵可以在線圈外部也可以在線圈內(nèi)部员漩，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。

無刷電機(jī)構(gòu)造與永磁同步電機(jī)相同晤泌。

不過逝淹，單個的無刷電機(jī)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(diào)的控制才能實現(xiàn)連續(xù)不斷的運轉(zhuǎn)侠姑。

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)）创橄。

一般地，無刷電機(jī)的驅(qū)動電流有兩種莽红，一種是方波妥畏，另一種是正弦波。

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

無刷電機(jī)的運轉(zhuǎn)方式不同鬼店，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)网棍。

內(nèi)轉(zhuǎn)子都是三相的 ，價格較貴妇智。

外轉(zhuǎn)子通常使用的是單相的滥玷，價格親民，大批量生產(chǎn)已經(jīng)接近碳刷電機(jī)巍棱，因此近年來得到廣泛應(yīng)用信撞。

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

嗯穴你，猜都能猜到癣垛，有刷電機(jī)的缺點就是無刷電機(jī)的有點。

它具有高效率乓收、低能耗瞻坊、低噪音、超長壽命、高可靠性兼峻、可伺服控制亮哑、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)體積小的多卫驯，控制比異步交流電機(jī)簡單殃忠，啟動轉(zhuǎn)矩大過載能力強(qiáng)，至于缺點嘛……就是比有刷的貴毫痢、不好維護(hù)趾始。

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)速獲得所需扭矩耙旦。

直流（有刷）電機(jī)通過調(diào)節(jié)電壓脱羡、串接電阻、改變勵磁都可以調(diào)速免都，但是實際以調(diào)節(jié)電壓最為方便也最為常用锉罐，目前主要使用PWM調(diào)速，PWM其實就是通過高速的開關(guān)來實現(xiàn)直流的調(diào)壓绕娘，一個周期內(nèi)脓规，開的時間長，平均電壓就高险领，關(guān)的時間長侨舆，平均電壓就低，調(diào)起來很方便绢陌，只要開關(guān)速度夠快挨下，電網(wǎng)的諧波就少，且電流更為連續(xù)脐湾。

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

對于無刷直流電機(jī)媒敲，調(diào)速的時候表面上只控制了輸入電壓几谐，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，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)變壓控制了頻率布布，用起來和直流（有刷）電機(jī)幾乎一樣，非常方便漩践。

由于轉(zhuǎn)子采用永磁體鹃封，不需要專門的勵磁繞組，在同等容量的情況下肝唁，電機(jī)體積更小趟伺，重量更輕卑保，效率更高，結(jié)構(gòu)更緊湊酸疹，運行更可靠天俺，動態(tài)性能更好，在電動汽車的驅(qū)動等方面都獲得了廣泛的應(yīng)用雌芽。

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

電機(jī)的外殼是定子淮腾，定子上有三相對稱交流繞組，由于三相電順序變化屉佳，形成一個旋轉(zhuǎn)的合成磁場谷朝，磁場的旋轉(zhuǎn)速度就是同步轉(zhuǎn)速。

同步轉(zhuǎn)速n=60f/p武花，f是頻率圆凰，p是極對數(shù)，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）体箕，那么轉(zhuǎn)速n=60*50/1=3000r/min专钉。

同理，4極干旁，6極驶沼，8極電機(jī)同步轉(zhuǎn)速為1500，1000,750  朋暴。

異步電機(jī)機(jī)構(gòu)簡單佛缕，轉(zhuǎn)子為閉合線圈，比如鼠籠式下抬。

轉(zhuǎn)子線圈將切割旋轉(zhuǎn)磁場陈汇，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，進(jìn)而產(chǎn)生感應(yīng)電流紧燎，最后產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場燕柠，這樣轉(zhuǎn)子就變成了一個電磁鐵，將跟隨定子磁場旋轉(zhuǎn)戒款，所以轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速必然＜定子的旋轉(zhuǎn)磁場尊慷，這樣才能切割磁感線。

即轉(zhuǎn)子的異步轉(zhuǎn)速＜同步轉(zhuǎn)速区孩，轉(zhuǎn)子與定子磁場存在轉(zhuǎn)速差肖婴，所以稱之為異步電機(jī)。

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略裹，4極竟坛，6極，8極異步約為1400+,950+,700+钧舌。

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

異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單洼冻，維護(hù)方便崭歧，運行可靠價格便宜，得到廣泛應(yīng)用碘赖。

同步電機(jī)：

如果讓轉(zhuǎn)子速度=定子磁場旋轉(zhuǎn)速度驾荣，就成為了同步電機(jī)，此時就需要把定子變成一個電磁鐵或永磁鐵普泡，即給定子通電播掷，此時不需要再切割磁感線就能旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)速度與磁場旋轉(zhuǎn)速度相同撼班，即形成同步電機(jī)歧匈。      

同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)比異步電機(jī)復(fù)雜，價格高砰嘁，在生產(chǎn)生活中應(yīng)用不如異步電機(jī)廣泛嚎猛，主要用作發(fā)電機(jī)上，現(xiàn)在火電站鹤梯，水電站拉鳄、汽輪機(jī)、水輪機(jī)基本都是同步電機(jī)犬洽。

異步電機(jī)的調(diào)速：理論上異步電動機(jī)控制交流電頻率凳福、電壓、或者轉(zhuǎn)子的電阻纪萎、電機(jī)的磁極分布都可以調(diào)速则钩，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)。

由于調(diào)壓調(diào)速范圍不大虹限，一般只能用在調(diào)速要求不高的場合檀巡，應(yīng)用并不廣泛。      

 變頻調(diào)速：說到變頻彭薪，大家可能都聽說過宜恩。

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

變頻器可以分為兩個大類：交交變頻和交直交變頻候引。

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敦跌，所以一般只用在低轉(zhuǎn)速、大容量的系統(tǒng)中逛揩，可以省去龐大的齒輪減速箱柠傍。

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

對于電動汽車來講逞泄，異步電動機(jī)皮實耐用患整，過載能力強(qiáng)，控制算法又如此成熟喷众，完全可以拿來用各谚。

同步電機(jī)的調(diào)速：同步機(jī)沒有轉(zhuǎn)差率，在結(jié)構(gòu)確定的情況下到千，控制電壓不能改變轉(zhuǎn)速甥鼠，所以在變頻器出現(xiàn)之前，同步電動機(jī)是完全不能調(diào)速的稻诚。

變頻器的出現(xiàn)讓交流同步電動機(jī)也有了巨大的調(diào)速范圍岭笔，因其轉(zhuǎn)子也有獨立勵磁（永磁體或者電勵磁），其調(diào)速范圍要比異步電動機(jī)更寬辖狞，同步電動機(jī)煥發(fā)了新的生機(jī)钻国。       

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。

對于他控變頻調(diào)速孩置，和異步電動機(jī)的變頻調(diào)速類似燎称，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，其性能還要優(yōu)于普通交流異步電動機(jī)眠煮。

自控變頻同步電動機(jī)在發(fā)展過程中曾經(jīng)有多種名字患并，比如無換向器電機(jī)；當(dāng)采用永磁體且輸入三相正弦波時茴审，可以稱為正弦波永磁同步電動機(jī)破溺；而如果輸入方波，那么就可以稱為梯形波永磁同步電動機(jī)躁绸，沒錯裕循，這就是類似于之前說的的無刷直流機(jī)（BLDM），大家是不是感覺饒了個大圈有轉(zhuǎn)回去了净刮，但是你現(xiàn)在對于變頻變速的理解一定更深一步了剥哑，所以無刷直流電機(jī)時采用直流輸入硅则，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)株婴。

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)怎虫，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)困介，電樞繞組和勵磁繞組串聯(lián)在一起工作大审。

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座哩，也可以使用直流電源工作徒扶。

單相串勵電動機(jī)的優(yōu)點是由于它轉(zhuǎn)速高、起動力矩大根穷、體積小姜骡、重量輕、不容易堵轉(zhuǎn)诽怨、適用電壓范圍很廣勃经，可以用調(diào)壓的方法來調(diào)速，簡單且易于實現(xiàn)远燕。

因而在電動工具中得到廣泛的應(yīng)用久泞，如角磨機(jī)、手電鉆等奖放。

單相串勵電機(jī)的結(jié)構(gòu)同直流串勵電機(jī)十分相似淡藻，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，而直流的磁極既可以由疊壓而成砚粒，又可以做成整體結(jié)構(gòu)缔沐。

單相串勵電機(jī)的調(diào)速，大多數(shù)采用調(diào)節(jié)電壓的方法益柳，就是改變電動勢尊陪。

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，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)捕谢。

在實現(xiàn)方法上有硬件和軟件方式段物。

采用調(diào)節(jié)電壓方法，采用可控硅調(diào)速技術(shù)轧简，具有線路簡單驰坊，元件體積小等特點，是一種可控硅簡單有效的方法哮独。

(a)交流電流變化曲線;

(b)電流為正半波時拳芙，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向  

(c)電流為負(fù)半波時，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)磁場皮璧，所以單相異步電動機(jī)不能自起動舟扎。

為了解決起動問題分飞，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睹限；副繞組在空間上與主繞組差90°(電角度譬猫，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邦泄，使其中通過的電流和主繞組中的電流有一定的相位差删窒。

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)磁場顺囊。

電動機(jī)因此獲得起動轉(zhuǎn)矩。

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

這種電動機(jī)在起動并達(dá)到一定轉(zhuǎn)速后希没，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，以減少電阻上的損耗佳绩、提高運行效率腿伟。

一般用于起動轉(zhuǎn)矩要求不高的場合，如小型車床舰搜、小型電冰箱等芬过，缺點是不能調(diào)速速。

利用電容分相蚪桐，效果較好佣今，有可能在電動機(jī)某一工作點時，使電機(jī)合成磁場接近于圓形旋轉(zhuǎn)磁場紫侵，從而獲得較好的工作特性靠汁。