無刷楊浦電機和有刷電機有什么區(qū)別呈野？同步電機和異步電機有什么區(qū)別？伺服電機是否都是交流電機印叁？伺服電機是否都是同步電機被冒？步進電機屬于直流電機還是交流電機？舵機是否屬于伺服電機等等……

這些問題轮蜕，很多老司機也不一定能完全解釋的清楚昨悼。針對這些問題，大家可以參考下面這篇文章學習跃洛，會對電機的分類率触、用法、優(yōu)缺點有更加清晰的理解汇竭。

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

所有電機都是由定子和轉(zhuǎn)子組成，在直流電機中找颓，為了讓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)起來，需要不斷改變電流方向励砸，否則轉(zhuǎn)子只能轉(zhuǎn)半圈狱诊，這點就像自行車腳踏板。所以直流電機需要換向器招蓝。

廣義的直流電機包括有刷電機和無刷電機件策。

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翅拜，它采用機械換向巩樟，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)瘫啦，電刷和磁鐵都不動艰捶，于是換向器和電刷摩擦摩擦，完成電流方向的切換。

有刷電機缺點：

1伤主、機械換向產(chǎn)生的火花引起換向器和電刷摩擦衡喧、電磁干擾、噪聲大玫氢、壽命短帚屉。

2、可靠性差漾峡、故障多攻旦，需要經(jīng)常維護。

3生逸、由于換向器存在牢屋，限制了轉(zhuǎn)子慣量，限制了更高轉(zhuǎn)速牺陶，影響了動態(tài)性能伟阔。

既然它這么多缺點為什么還被普遍應(yīng)用，因為它扭力高掰伸、結(jié)構(gòu)簡單容易維護（即換碳刷）皱炉、便宜。

無刷電機在某些領(lǐng)域也稱直流變頻電機（BLDC）狮鸭，它采用電子換向（霍爾傳感器）合搅，線圈(電樞)不動磁極動，此時永磁鐵可以在線圈外部也可以在線圈內(nèi)部歧蕉，于是有了外轉(zhuǎn)子無刷電機和內(nèi)轉(zhuǎn)子無刷電機之分画了。

無刷電機構(gòu)造與永磁同步電機相同。

不過吼季，單個的無刷電機不是一套完整的動力系統(tǒng)嫌或，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)。

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)）误反。

一般地喝灌，無刷電機的驅(qū)動電流有兩種，一種是方波奠钾，另一種是正弦波嘉栽。

有時候把前一種叫直流無刷電機，后一種叫交流伺服電機浮两，確切地講是交流伺服電動機的一種损螃。（視頻傳送門）

無刷電機的運轉(zhuǎn)方式不同，有可以分為內(nèi)轉(zhuǎn)子無刷電機和外轉(zhuǎn)子無刷電機俩食。

內(nèi)轉(zhuǎn)子都是三相的 筹聂，價格較貴暖悦。

外轉(zhuǎn)子通常使用的是單相的，價格親民推姻，大批量生產(chǎn)已經(jīng)接近碳刷電機平匈，因此近年來得到廣泛應(yīng)用。

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

嗯增炭，猜都能猜到，有刷電機的缺點就是無刷電機的有點拧晕。

它具有高效率隙姿、低能耗、低噪音厂捞、超長壽命输玷、高可靠性、可伺服控制靡馁、無級變頻調(diào)速（可達很高轉(zhuǎn)速）等優(yōu)點欲鹏，它相對比有刷直流電機體積小的多，控制比異步交流電機簡單臭墨，啟動轉(zhuǎn)矩大過載能力強赔嚎，至于缺點嘛……就是比有刷的貴、不好維護乐肿。

直流電機的調(diào)速：所謂調(diào)速珠技，即通過調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速獲得所需扭矩。

直流（有刷）電機通過調(diào)節(jié)電壓软雹、串接電阻嘲本、改變勵磁都可以調(diào)速，但是實際以調(diào)節(jié)電壓最為方便也最為常用丙煞，目前主要使用PWM調(diào)速灌饵，PWM其實就是通過高速的開關(guān)來實現(xiàn)直流的調(diào)壓，一個周期內(nèi)钢陨，開的時間長跋园，平均電壓就高，關(guān)的時間長狼憋，平均電壓就低，調(diào)起來很方便益命，只要開關(guān)速度夠快奖瞳，電網(wǎng)的諧波就少，且電流更為連續(xù)箕慧。

但是電刷和換向器長期磨損服球，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，換向器和電刷限制了直流電動機的容量和速度斩熊，使得直流電動機的調(diào)速遇到了瓶頸往枣。

對于無刷直流電機，調(diào)速的時候表面上只控制了輸入電壓粉渠，但電機的自控變頻調(diào)速系統(tǒng)（無刷直流電機本身自帶轉(zhuǎn)子位置檢測器等轉(zhuǎn)子位置信號獲取裝置分冈，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，用起來和直流（有刷）電機幾乎一樣霸株，非常方便雕沉。

由于轉(zhuǎn)子采用永磁體，不需要專門的勵磁繞組去件，在同等容量的情況下坡椒，電機體積更小，重量更輕尤溜，效率更高倔叼，結(jié)構(gòu)更緊湊，運行更可靠篇惧，動態(tài)性能更好胖移，在電動汽車的驅(qū)動等方面都獲得了廣泛的應(yīng)用。

交流電機分為同步電機和異步電機牧赚，同步電機多用于發(fā)電機醇票，異步電機多用于電動機。

電機的外殼是定子淆膏，定子上有三相對稱交流繞組速郑，由于三相電順序變化，形成一個旋轉(zhuǎn)的合成磁場肴士，磁場的旋轉(zhuǎn)速度就是同步轉(zhuǎn)速溃皮。

同步轉(zhuǎn)速n=60f/p，f是頻率丸臀，p是極對數(shù)熬皮，比如對于接入電網(wǎng)50Hz的2極電動機（即極對數(shù)為1對），那么轉(zhuǎn)速n=60*50/1=3000r/min吉恍。

同理幽七，4極，6極溅呢，8極電機同步轉(zhuǎn)速為1500澡屡，1000,750  。

異步電機機構(gòu)簡單咐旧，轉(zhuǎn)子為閉合線圈驶鹉，比如鼠籠式绩蜻。

轉(zhuǎn)子線圈將切割旋轉(zhuǎn)磁場，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢室埋，進而產(chǎn)生感應(yīng)電流办绝，最后產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，這樣轉(zhuǎn)子就變成了一個電磁鐵姚淆，將跟隨定子磁場旋轉(zhuǎn)孕蝉，所以轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速必然＜定子的旋轉(zhuǎn)磁場，這樣才能切割磁感線肉盹。

即轉(zhuǎn)子的異步轉(zhuǎn)速＜同步轉(zhuǎn)速昔驱，轉(zhuǎn)子與定子磁場存在轉(zhuǎn)速差，所以稱之為異步電機纺榨。

不同廠家生產(chǎn)的異步電機額定轉(zhuǎn)速略有差異榄湿，2極電機約2800+r/min，4極彰怒，6極宛扒，8極異步約為1400+,950+,700+。

異步電機空載時轉(zhuǎn)速高凶健，有負載時轉(zhuǎn)速下降治队。

異步電動機結(jié)構(gòu)簡單，維護方便添祈，運行可靠價格便宜鼻肉，得到廣泛應(yīng)用。

同步電機：

如果讓轉(zhuǎn)子速度=定子磁場旋轉(zhuǎn)速度恒猴，就成為了同步電機荡拌，此時就需要把定子變成一個電磁鐵或永磁鐵，即給定子通電诉母，此時不需要再切割磁感線就能旋轉(zhuǎn)窿猿，旋轉(zhuǎn)速度與磁場旋轉(zhuǎn)速度相同，即形成同步電機常侣。      

同步電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)比異步電機復(fù)雜蜡饵，價格高，在生產(chǎn)生活中應(yīng)用不如異步電機廣泛胳施，主要用作發(fā)電機上溯祸，現(xiàn)在火電站，水電站舞肆、汽輪機您没、水輪機基本都是同步電機。

異步電機的調(diào)速：理論上異步電動機控制交流電頻率胆绊、電壓氨鹏、或者轉(zhuǎn)子的電阻、電機的磁極分布都可以調(diào)速压状，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)仆抵。

由于調(diào)壓調(diào)速范圍不大，一般只能用在調(diào)速要求不高的場合种冬，應(yīng)用并不廣泛镣丑。      

 變頻調(diào)速：說到變頻，大家可能都聽說過兢努。

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

變頻器可以分為兩個大類：交交變頻和交直交變頻辰想。

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爹嘁，所以一般只用在低轉(zhuǎn)速远驹、大容量的系統(tǒng)中，可以省去龐大的齒輪減速箱项驮。

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

對于電動汽車來講，異步電動機皮實耐用驻碉，過載能力強摆抑，控制算法又如此成熟，完全可以拿來用橱鹏。

同步電機的調(diào)速：同步機沒有轉(zhuǎn)差率膜蠢，在結(jié)構(gòu)確定的情況下，控制電壓不能改變轉(zhuǎn)速莉兰，所以在變頻器出現(xiàn)之前挑围，同步電動機是完全不能調(diào)速的。

變頻器的出現(xiàn)讓交流同步電動機也有了巨大的調(diào)速范圍糖荒，因其轉(zhuǎn)子也有獨立勵磁（永磁體或者電勵磁）杉辙，其調(diào)速范圍要比異步電動機更寬，同步電動機煥發(fā)了新的生機捶朵。       

同步電動機變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)可以分為他控變頻調(diào)速和自控變頻調(diào)速蜘矢。

對于他控變頻調(diào)速，和異步電動機的變頻調(diào)速類似综看，也可以根據(jù)其數(shù)學模型采用SVPWM等控制方式來實現(xiàn)控制品腹，其性能還要優(yōu)于普通交流異步電動機岖食。

自控變頻同步電動機在發(fā)展過程中曾經(jīng)有多種名字，比如無換向器電機舞吭；當采用永磁體且輸入三相正弦波時泡垃，可以稱為正弦波永磁同步電動機；而如果輸入方波骚钮，那么就可以稱為梯形波永磁同步電動機秘鳞，沒錯，這就是類似于之前說的的無刷直流機（BLDM）设鼎，大家是不是感覺饒了個大圈有轉(zhuǎn)回去了叔人，但是你現(xiàn)在對于變頻變速的理解一定更深一步了，所以無刷直流電機時采用直流輸入阿席，但是使用了同步電機的變頻技術(shù)（結(jié)構(gòu)與永磁同步電機相同）伍奏，在Model3上就采用了直流無刷電機。

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盹火，俗稱串勵電機或通用電機(UniversalMotor國外叫法狠压，因交直流通用而得名)，電樞繞組和勵磁繞組串聯(lián)在一起工作哗衫。

單相串勵電動機又叫做交直流兩用串勵電動機相品，它既可以使用交流電源工作，也可以使用直流電源工作示婉。

單相串勵電動機的優(yōu)點是由于它轉(zhuǎn)速高品山、起動力矩大、體積小烤低、重量輕肘交、不容易堵轉(zhuǎn)、適用電壓范圍很廣扑馁，可以用調(diào)壓的方法來調(diào)速涯呻，簡單且易于實現(xiàn)。

因而在電動工具中得到廣泛的應(yīng)用腻要，如角磨機复罐、手電鉆等。

單相串勵電機的結(jié)構(gòu)同直流串勵電機十分相似雄家，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效诅，而直流的磁極既可以由疊壓而成，又可以做成整體結(jié)構(gòu)趟济。

單相串勵電機的調(diào)速乱投，大多數(shù)采用調(diào)節(jié)電壓的方法，就是改變電動勢。

單相串勵電機的電壓調(diào)速方法采用的可控移相調(diào)壓卤檐，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)僚魁。

在實現(xiàn)方法上有硬件和軟件方式。

采用調(diào)節(jié)電壓方法玛耿，采用可控硅調(diào)速技術(shù)认畦，具有線路簡單，元件體積小等特點漱蔬，是一種可控硅簡單有效的方法。

(a)交流電流變化曲線;

(b)電流為正半波時溪失，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向  

(c)電流為負半波時语诈，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)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(chǎn)生的是脈振磁場而不是旋轉(zhuǎn)磁場，所以單相異步電動機不能自起動桃逆。

為了解決起動問題察颅，單相交流供電的異步電動機實際上往往做成兩相的。

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

副繞組串聯(lián)電容或電阻后再接到單相交流電源窗慎，使其中通過的電流和主繞組中的電流有一定的相位差物喷。

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)磁場遮斥。

電動機因此獲得起動轉(zhuǎn)矩峦失。

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

這種電動機在起動并達到一定轉(zhuǎn)速后较屿，通常由裝在電動機軸上的離心式開關(guān)將副繞組自動切除隧魄，以減少電阻上的損耗、提高運行效率隘蝎。

一般用于起動轉(zhuǎn)矩要求不高的場合购啄，如小型車床、小型電冰箱等末贾，缺點是不能調(diào)速速闸溃。

利用電容分相，效果較好拱撵，有可能在電動機某一工作點時啥诈，使電機合成磁場接近于圓形旋轉(zhuǎn)磁場，從而獲得較好的工作特性卑绢。