無刷棗莊電機和有刷電機有什么區(qū)別卿截？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酒吠？伺服電機是否都是同步電機冈彭？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……

這些問題唇佳，很多老司機也不一定能完全解釋的清楚骏点。針對這些問題，大家可以參考下面這篇文章學習杆叛，會對電機的分類谷芬、用法、優(yōu)缺點有更加清晰的理解模聋。

讀過中學物理的學霸學渣都知道肩民，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链方，這也正是直流電機的原理持痰。

所有電機都是由定子和轉子組成，在直流電機中侄柔，為了讓轉子轉起來共啃，需要不斷改變電流方向，否則轉子只能轉半圈暂题，這點就像自行車腳踏板移剪。所以直流電機需要換向器。

廣義的直流電機包括有刷電機和無刷電機薪者。

有刷電機又稱直流電機或碳刷電機纵苛，常說的直流電機就是指有刷直流電機，它采用機械換向言津，外部磁極不動內部線圈(電樞)動攻人，換向器和轉子線圈一起旋轉，電刷和磁鐵都不動署氏，于是換向器和電刷摩擦摩擦腋殃，完成電流方向的切換。

有刷電機缺點：

1晓够、機械換向產生的火花引起換向器和電刷摩擦燕党、電磁干擾、噪聲大擅锚、壽命短悉宿。

2瓶虽、可靠性差、故障多涝睁，需要經常維護珍诡。

3、由于換向器存在示祭，限制了轉子慣量尼袁，限制了更高轉速，影響了動態(tài)性能供役。

既然它這么多缺點為什么還被普遍應用泻帮，因為它扭力高精置、結構簡單容易維護（即換碳刷）计寇、便宜。

無刷電機在某些領域也稱直流變頻電機（BLDC）脂倦，它采用電子換向（霍爾傳感器）番宁，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部赖阻，于是有了外轉子無刷電機和內轉子無刷電機之分蝶押。

無刷電機構造與永磁同步電機相同。

不過火欧，單個的無刷電機不是一套完整的動力系統棋电，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連續(xù)不斷的運轉。

真正決定其使用性能的還是無刷電子調速器（也就是電調）苇侵。

一般地赶盔，無刷電機的驅動電流有兩種，一種是方波榆浓，另一種是正弦波于未。

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

無刷電機的運轉方式不同，有可以分為內轉子無刷電機和外轉子無刷電機蟀腌。

內轉子都是三相的 番雀，價格較貴。

外轉子通常使用的是單相的抠偏，價格親民阶押，大批量生產已經接近碳刷電機，因此近年來得到廣泛應用绝开。

外轉子三相的價格已經接近內轉子的價格讶里。 

嗯，猜都能猜到，有刷電機的缺點就是無刷電機的有點谆精。

它具有高效率币芽、低能耗、低噪音浮笔、超長壽命西设、高可靠性、可伺服控制答朋、無級變頻調速（可達很高轉速）等優(yōu)點贷揽，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梦碗，啟動轉矩大過載能力強禽绪，至于缺點嘛……就是比有刷的貴、不好維護洪规。

直流電機的調速：所謂調速印屁，即通過調節(jié)電機轉速獲得所需扭矩。

直流（有刷）電機通過調節(jié)電壓斩例、串接電阻雄人、改變勵磁都可以調速，但是實際以調節(jié)電壓最為方便也最為常用念赶，目前主要使用PWM調速础钠，PWM其實就是通過高速的開關來實現直流的調壓，一個周期內叉谜，開的時間長拓酵，平均電壓就高，關的時間長奖肋，平均電壓就低仑连，調起來很方便，只要開關速度夠快遣拔，電網的諧波就少瀑尔，且電流更為連續(xù)。

但是電刷和換向器長期磨損嘶刚，同時在換向的時候有巨大的電流變化元糯，非常容易產生火花，換向器和電刷限制了直流電動機的容量和速度紧碴，使得直流電動機的調速遇到了瓶頸旷程。

對于無刷直流電機，調速的時候表面上只控制了輸入電壓拔较，但電機的自控變頻調速系統（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起衫，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劝薄，用起來和直流（有刷）電機幾乎一樣，非常方便栈妆。

由于轉子采用永磁體胁编，不需要專門的勵磁繞組，在同等容量的情況下鳞尔，電機體積更小嬉橙，重量更輕，效率更高寥假，結構更緊湊市框，運行更可靠，動態(tài)性能更好糕韧，在電動汽車的驅動等方面都獲得了廣泛的應用枫振。

交流電機分為同步電機和異步電機，同步電機多用于發(fā)電機兔沃，異步電機多用于電動機蒋得。

電機的外殼是定子级及，定子上有三相對稱交流繞組乒疏，由于三相電順序變化，形成一個旋轉的合成磁場饮焦，磁場的旋轉速度就是同步轉速善薪。

同步轉速n=60f/p，f是頻率甫蚊，p是極對數由瞒，比如對于接入電網50Hz的2極電動機（即極對數為1對），那么轉速n=60*50/1=3000r/min即贰。

同理个懒，4極，6極疲籍，8極電機同步轉速為1500乌爪，1000,750  。

異步電機機構簡單谐浆，轉子為閉合線圈经褒，比如鼠籠式。

轉子線圈將切割旋轉磁場姿记，產生感應電動勢哈讯，進而產生感應電流，最后產生旋轉磁場梧却，這樣轉子就變成了一個電磁鐵奇颠，將跟隨定子磁場旋轉败去，所以轉子的轉速必然＜定子的旋轉磁場，這樣才能切割磁感線烈拒。

即轉子的異步轉速＜同步轉速为迈，轉子與定子磁場存在轉速差，所以稱之為異步電機缺菌。

不同廠家生產的異步電機額定轉速略有差異葫辐，2極電機約2800+r/min，4極伴郁，6極耿战，8極異步約為1400+,950+,700+。

異步電機空載時轉速高焊傅，有負載時轉速下降剂陡。

異步電動機結構簡單，維護方便狐胎，運行可靠價格便宜鸭栖，得到廣泛應用。

同步電機：

如果讓轉子速度=定子磁場旋轉速度粮按，就成為了同步電機忽浓，此時就需要把定子變成一個電磁鐵或永磁鐵，即給定子通電已转，此時不需要再切割磁感線就能旋轉矮憔，旋轉速度與磁場旋轉速度相同，即形成同步電機渗送。      

同步電機轉子結構比異步電機復雜遭绝，價格高，在生產生活中應用不如異步電機廣泛泰四，主要用作發(fā)電機上零硫，現在火電站，水電站兔页、汽輪機萄蕾、水輪機基本都是同步電機。

異步電機的調速：理論上異步電動機控制交流電頻率栓栋、電壓程腹、或者轉子的電阻、電機的磁極分布都可以調速儒拂，但是實際上實現無極調速用調節(jié)頻率和電壓的方法實現寸潦。

由于調壓調速范圍不大，一般只能用在調速要求不高的場合社痛，應用并不廣泛见转。      

 變頻調速：說到變頻命雀，大家可能都聽說過。

變頻調速的全稱是變壓變頻調速（VVVF）斩箫，也就是在改變頻率的時候改變電壓吏砂，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乘客。

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狐血，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易核、大容量的系統中匈织，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牡直，再通過逆變器變成可控頻率和電壓的交流圣掷，配合PWM技術，這種變頻器可以實現大范圍的變壓變頻甜芭。

對于電動汽車來講匿贴，異步電動機皮實耐用，過載能力強霸臂，控制算法又如此成熟耗述，完全可以拿來用。

同步電機的調速：同步機沒有轉差率誓梦，在結構確定的情況下丹残，控制電壓不能改變轉速，所以在變頻器出現之前夯饲，同步電動機是完全不能調速的。

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

同步電動機變壓變頻調速系統可以分為他控變頻調速和自控變頻調速戴卜。

對于他控變頻調速，和異步電動機的變頻調速類似琢岩，也可以根據其數學模型采用SVPWM等控制方式來實現控制投剥，其性能還要優(yōu)于普通交流異步電動機。

自控變頻同步電動機在發(fā)展過程中曾經有多種名字担孔，比如無換向器電機江锨；當采用永磁體且輸入三相正弦波時，可以稱為正弦波永磁同步電動機糕篇；而如果輸入方波啄育，那么就可以稱為梯形波永磁同步電動機酌心，沒錯，這就是類似于之前說的的無刷直流機（BLDM）挑豌，大家是不是感覺饒了個大圈有轉回去了安券，但是你現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氓英，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）侯勉，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铝阐，俗稱串勵電機或通用電機(UniversalMotor國外叫法躯饿，因交直流通用而得名)，電樞繞組和勵磁繞組串聯在一起工作缚宜。

單相串勵電動機又叫做交直流兩用串勵電動機犯弯，它既可以使用交流電源工作，也可以使用直流電源工作型圈。

單相串勵電動機的優(yōu)點是由于它轉速高意澡、起動力矩大、體積小喜拥、重量輕蒜丙、不容易堵轉、適用電壓范圍很廣抹欢，可以用調壓的方法來調速溯童，簡單且易于實現。

因而在電動工具中得到廣泛的應用脉织，如角磨機求馋、手電鉆等。

單相串勵電機的結構同直流串勵電機十分相似篙耗，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迫筑，而直流的磁極既可以由疊壓而成，又可以做成整體結構宗弯。

單相串勵電機的調速脯燃，大多數采用調節(jié)電壓的方法，就是改變電動勢蒙保。

單相串勵電機的電壓調速方法采用的可控移相調壓辕棚，利用可控硅的觸發(fā)電壓滯后于輸入電壓實現對輸入電壓的移相觸發(fā)。

在實現方法上有硬件和軟件方式邓厕。

采用調節(jié)電壓方法逝嚎，采用可控硅調速技術，具有線路簡單邑狸，元件體積小等特點懈糯，是一種可控硅簡單有效的方法涤妒。

(a)交流電流變化曲線;

(b)電流為正半波時，轉子的旋轉方向  

(c)電流為負半波時赚哗，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她紫，所以單相異步電動機不能自起動。

為了解決起動問題妈唯，單相交流供電的異步電動機實際上往往做成兩相的泣幼。

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

副繞組串聯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箭瘫。

使合成磁場成橢圓形旋轉磁場劈狼，甚至可能接近于圓形旋轉磁場。

電動機因此獲得起動轉矩猩吕。

利用電阻分相方法的電動機價格低廉艺崔，例如副繞組用較細的導線繞制即可，但分相效果較差脸掘，且電阻上要消耗能量藕壹。

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

一般用于起動轉矩要求不高的場合虑润，如小型車床成玫、小型電冰箱等，缺點是不能調速速端辱。

利用電容分相梁剔，效果較好，有可能在電動機某一工作點時舞蔽，使電機合成磁場接近于圓形旋轉磁場，從而獲得較好的工作特性码撰。