無刷東麗電機和(he)有(you)刷電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)有(you)什(shen)么(me)區(qu)別？同步(bu)(bu)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)異步(bu)(bu)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)有(you)什(shen)么(me)區(qu)別？伺(si)服(fu)(fu)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)是否(fou)都是交(jiao)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)？伺(si)服(fu)(fu)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)是否(fou)都是同步(bu)(bu)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)？步(bu)(bu)進(jin)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)屬于直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)還是交(jiao)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)？舵機(ji)(ji)(ji)(ji)是否(fou)屬于伺(si)服(fu)(fu)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)等(deng)等(deng)……

這些(xie)(xie)問題(ti)，很多老司(si)機也不一定能完(wan)全解釋的清楚(chu)。針對這些(xie)(xie)問題(ti)，大家可以參(can)考(kao)下面這篇(pian)文章(zhang)學習，會對電機的分類、用(yong)法、優缺點有更加清晰的理解。

讀(du)過中學物(wu)理(li)的(de)學霸學渣(zha)都知道，為了(le)研究(jiu)通電導體在磁(ci)場受力的(de)那點事，我們把左手(shou)都練成了(le)斷掌，這也正是直流電機的(de)原(yuan)理(li)。

所有電機都是由定(ding)子(zi)和轉(zhuan)子(zi)組成，在直流電機中，為(wei)了讓轉(zhuan)子(zi)轉(zhuan)起來(lai)，需要(yao)不斷改(gai)變電流方向，否(fou)則轉(zhuan)子(zi)只能轉(zhuan)半圈(quan)，這點(dian)就像自(zi)行車(che)腳踏板。所以直流電機需要(yao)換向器。

廣義的(de)直流電(dian)機包(bao)括有刷電(dian)機和無(wu)刷電(dian)機。

有刷(shua)電(dian)機(ji)(ji)又稱直流電(dian)機(ji)(ji)或碳刷(shua)電(dian)機(ji)(ji)，常說的直流電(dian)機(ji)(ji)就是指(zhi)有刷(shua)直流電(dian)機(ji)(ji)，它采用機(ji)(ji)械(xie)換向，外部磁極不(bu)動(dong)(dong)內部線(xian)圈(電(dian)樞(shu))動(dong)(dong)，換向器和轉子線(xian)圈一起旋轉，電(dian)刷(shua)和磁鐵都不(bu)動(dong)(dong)，于是換向器和電(dian)刷(shua)摩擦摩擦，完成電(dian)流方向的切換。

有刷電機缺點：

1、機械(xie)換向產生的火花引起(qi)換向器和電(dian)刷摩擦、電(dian)磁(ci)干擾、噪聲(sheng)大、壽命短。

2、可靠性差、故(gu)障多，需要(yao)經常維(wei)護。

3、由(you)于換向器存(cun)在(zai)，限制(zhi)了(le)轉(zhuan)(zhuan)子慣量，限制(zhi)了(le)更高轉(zhuan)(zhuan)速(su)，影(ying)響了(le)動態(tai)性能。

既然它這么多缺點為什(shen)么還被普遍(bian)應用，因(yin)為它扭力(li)高、結構簡(jian)單(dan)容易(yi)維(wei)護（即換碳刷）、便宜。

無(wu)刷電(dian)機(ji)(ji)在(zai)某些領(ling)域也稱直流(liu)變頻電(dian)機(ji)(ji)（BLDC），它(ta)采用電(dian)子(zi)換向（霍爾傳感器），線(xian)圈(quan)(電(dian)樞)不動(dong)磁(ci)極動(dong)，此(ci)時永磁(ci)鐵可以在(zai)線(xian)圈(quan)外(wai)部也可以在(zai)線(xian)圈(quan)內(nei)部，于是有了外(wai)轉(zhuan)(zhuan)子(zi)無(wu)刷電(dian)機(ji)(ji)和內(nei)轉(zhuan)(zhuan)子(zi)無(wu)刷電(dian)機(ji)(ji)之分。

無(wu)刷電機構造與永磁同(tong)步電機相同(tong)。

不(bu)過，單(dan)個(ge)的(de)無刷(shua)(shua)電(dian)(dian)機不(bu)是一(yi)套完整(zheng)的(de)動力(li)系統，無刷(shua)(shua)基本必須(xu)通過無刷(shua)(shua)控制(zhi)(zhi)器(qi)也就(jiu)是電(dian)(dian)調(diao)的(de)控制(zhi)(zhi)才能實現連續(xu)不(bu)斷的(de)運轉。

真正決(jue)定其使(shi)用性(xing)能的還是(shi)無刷電子調速(su)器（也就是(shi)電調）。

一(yi)(yi)(yi)般(ban)地，無刷電機的驅(qu)動(dong)電流(liu)有兩種(zhong)(zhong)，一(yi)(yi)(yi)種(zhong)(zhong)是(shi)方波，另(ling)一(yi)(yi)(yi)種(zhong)(zhong)是(shi)正(zheng)弦波。

有時候把前(qian)一(yi)種叫直流(liu)無刷(shua)電機，后(hou)一(yi)種叫交(jiao)流(liu)伺服電機，確切地講是交(jiao)流(liu)伺服電動機的一(yi)種。（視頻傳送(song)門(men)）

無(wu)刷(shua)電機的運轉方式不同，有可以分為內轉子無(wu)刷(shua)電機和(he)外轉子無(wu)刷(shua)電機。

內(nei)轉子都是三相的 ，價格較貴。

外轉(zhuan)子通常使用的(de)是單(dan)相的(de)，價格親(qin)民，大批量生產(chan)已經(jing)接近碳(tan)刷電機(ji)，因此(ci)近年來得到廣泛應用。

外轉子(zi)三(san)相的價格(ge)已經接(jie)近內(nei)轉子(zi)的價格(ge)。 

嗯(ng)，猜都能猜到，有(you)(you)刷電(dian)機的(de)缺點就是無刷電(dian)機的(de)有(you)(you)點。

它具有高(gao)效率(lv)、低能耗、低噪音、超長(chang)壽命、高(gao)可靠性(xing)、可伺服控制(zhi)、無級變(bian)頻(pin)調速（可達很(hen)高(gao)轉速）等優點，它相對(dui)比有刷直流(liu)電機體(ti)積小的多，控制(zhi)比異步交流(liu)電機簡單，啟動轉矩大過載能力(li)強，至于缺(que)點嘛……就是比有刷的貴、不好維(wei)護。

直流電(dian)機的(de)調(diao)(diao)速：所謂調(diao)(diao)速，即通過調(diao)(diao)節電(dian)機轉速獲得所需扭矩。

直(zhi)流（有刷）電(dian)(dian)(dian)機通(tong)過調(diao)(diao)節電(dian)(dian)(dian)壓、串接(jie)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)、改變勵磁都可以調(diao)(diao)速，但是實(shi)際(ji)以調(diao)(diao)節電(dian)(dian)(dian)壓最為(wei)方便也最為(wei)常(chang)用(yong)，目前主要使用(yong)PWM調(diao)(diao)速，PWM其實(shi)就是通(tong)過高(gao)速的(de)開(kai)(kai)關來(lai)(lai)實(shi)現直(zhi)流的(de)調(diao)(diao)壓，一(yi)個周期內，開(kai)(kai)的(de)時(shi)間長(chang)，平均電(dian)(dian)(dian)壓就高(gao)，關的(de)時(shi)間長(chang)，平均電(dian)(dian)(dian)壓就低，調(diao)(diao)起來(lai)(lai)很方便，只要開(kai)(kai)關速度(du)夠快，電(dian)(dian)(dian)網的(de)諧波就少，且電(dian)(dian)(dian)流更為(wei)連續。

但是(shi)電刷(shua)和(he)換向器長期磨損，同時(shi)在換向的(de)(de)時(shi)候有(you)巨大的(de)(de)電流變化，非常容(rong)易產生(sheng)火(huo)花，換向器和(he)電刷(shua)限制了(le)直流電動(dong)機的(de)(de)容(rong)量和(he)速(su)度，使得直流電動(dong)機的(de)(de)調速(su)遇到(dao)了(le)瓶頸。

對于無刷直流(liu)(liu)電(dian)機(ji)(ji)，調速的時候表面上只控制(zhi)了(le)輸入電(dian)壓(ya)(ya)，但(dan)電(dian)機(ji)(ji)的自控變頻調速系統（無刷直流(liu)(liu)電(dian)機(ji)(ji)本身(shen)自帶轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)位置(zhi)(zhi)(zhi)檢測器等轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)位置(zhi)(zhi)(zhi)信(xin)號獲取裝置(zhi)(zhi)(zhi)，使用此裝置(zhi)(zhi)(zhi)的轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)位置(zhi)(zhi)(zhi)信(xin)號來控制(zhi)變壓(ya)(ya)變頻調速裝置(zhi)(zhi)(zhi)的換相時刻）自動根據變壓(ya)(ya)控制(zhi)了(le)頻率，用起來和直流(liu)(liu)（有刷）電(dian)機(ji)(ji)幾乎(hu)一樣，非常方便。

由于轉子采用(yong)永磁(ci)體(ti)，不需要專門的勵磁(ci)繞(rao)組，在同等容量的情況下，電機體(ti)積更(geng)小(xiao)，重(zhong)量更(geng)輕，效率更(geng)高，結構更(geng)緊湊，運行更(geng)可靠，動(dong)態性(xing)能更(geng)好，在電動(dong)汽(qi)車的驅動(dong)等方(fang)面都(dou)獲得了(le)廣泛的應用(yong)。

交流電(dian)機分為同步(bu)電(dian)機和(he)異(yi)步(bu)電(dian)機，同步(bu)電(dian)機多用于發電(dian)機，異(yi)步(bu)電(dian)機多用于電(dian)動機。

電(dian)機的外殼是定子，定子上有三相(xiang)對稱(cheng)交流(liu)繞組，由(you)于三相(xiang)電(dian)順序變化，形成(cheng)一個旋(xuan)轉(zhuan)的合成(cheng)磁場，磁場的旋(xuan)轉(zhuan)速(su)度就(jiu)是同步轉(zhuan)速(su)。

同(tong)步轉速n=60f/p，f是頻率(lv)，p是極(ji)(ji)對數(shu)，比如對于接(jie)入電(dian)網(wang)50Hz的2極(ji)(ji)電(dian)動(dong)機（即(ji)極(ji)(ji)對數(shu)為1對），那么(me)轉速n=60*50/1=3000r/min。

同理，4極，6極，8極電機同步轉速為1500，1000,750  。

異步(bu)電機機構簡單，轉子為閉(bi)合線圈，比如鼠(shu)籠式。

轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)線(xian)圈將(jiang)切割(ge)旋轉(zhuan)(zhuan)磁場(chang)，產生(sheng)(sheng)感(gan)應(ying)電動勢(shi)，進而(er)產生(sheng)(sheng)感(gan)應(ying)電流，最后產生(sheng)(sheng)旋轉(zhuan)(zhuan)磁場(chang)，這(zhe)樣轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)就(jiu)變成(cheng)了一個電磁鐵，將(jiang)跟(gen)隨(sui)定(ding)子(zi)(zi)磁場(chang)旋轉(zhuan)(zhuan)，所以轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)的轉(zhuan)(zhuan)速(su)必然＜定(ding)子(zi)(zi)的旋轉(zhuan)(zhuan)磁場(chang)，這(zhe)樣才(cai)能(neng)切割(ge)磁感(gan)線(xian)。

即轉(zhuan)子的(de)異步轉(zhuan)速＜同(tong)步轉(zhuan)速，轉(zhuan)子與(yu)定子磁場(chang)存在(zai)轉(zhuan)速差，所以稱之為(wei)異步電機。

不(bu)同廠家生產的異(yi)步(bu)電機額定轉速略有差異(yi)，2極(ji)電機約(yue)2800+r/min，4極(ji)，6極(ji)，8極(ji)異(yi)步(bu)約(yue)為1400+,950+,700+。

異步電機空(kong)載時(shi)轉速高，有負載時(shi)轉速下降。

異(yi)步電(dian)動(dong)機結(jie)構簡單，維護方便(bian)(bian)，運行可(ke)靠價格便(bian)(bian)宜，得到廣泛應用。

同步電機：

如果讓(rang)轉子速度(du)=定(ding)(ding)子磁場(chang)旋(xuan)(xuan)轉速度(du)，就成為(wei)了同步電機，此時就需要把定(ding)(ding)子變成一(yi)個電磁鐵或(huo)永磁鐵，即給定(ding)(ding)子通電，此時不需要再切割磁感線就能旋(xuan)(xuan)轉，旋(xuan)(xuan)轉速度(du)與磁場(chang)旋(xuan)(xuan)轉速度(du)相同，即形成同步電機。  ;    

同步電(dian)(dian)機轉子結構比異步電(dian)(dian)機復雜(za)，價格(ge)高，在生(sheng)產生(sheng)活中應用(yong)不如異步電(dian)(dian)機廣泛，主要用(yong)作發(fa)電(dian)(dian)機上，現在火電(dian)(dian)站，水電(dian)(dian)站、汽輪機、水輪機基(ji)本都是(shi)同步電(dian)(dian)機。

異步電(dian)機(ji)的(de)調(diao)速：理論(lun)上(shang)異步電(dian)動機(ji)控制(zhi)交(jiao)流(liu)電(dian)頻(pin)率(lv)、電(dian)壓(ya)、或者轉子的(de)電(dian)阻、電(dian)機(ji)的(de)磁極(ji)分(fen)布都可(ke)以調(diao)速，但是(shi)實際上(shang)實現無極(ji)調(diao)速用調(diao)節頻(pin)率(lv)和電(dian)壓(ya)的(de)方法實現。

由(you)于調壓調速范圍不大，一般(ban)只能用在調速要求不高的(de)場(chang)合，應用并不廣泛。      

 變頻調速：說到變頻，大家可能都聽說過(guo)。

變(bian)頻(pin)調速的(de)全稱是變(bian)壓變(bian)頻(pin)調速（VVVF），也就(jiu)是在改變(bian)頻(pin)率的(de)時候改變(bian)電(dian)壓，這樣異步電(dian)動機的(de)調速范(fan)圍就(jiu)足(zu)夠大了。

變頻(pin)器可以分為兩(liang)個大類：交(jiao)交(jiao)變頻(pin)和交(jiao)直交(jiao)變頻(pin)。

交-交變(bian)頻(pin)：將交流電(dian)直接通過電(dian)力(li)電(dian)子器件變(bian)換為另(ling)一個頻(pin)率的(de)交流電(dian)，更高輸(shu)(shu)出頻(pin)率不能超(chao)過輸(shu)(shu)入頻(pin)率的(de)一半(ban)，所以一般只用在低轉速、大(da)容量的(de)系統中，可(ke)以省去(qu)龐大(da)的(de)齒(chi)輪(lun)減速箱。

交-直(zhi)(zhi)-交變頻器(qi)將交流電先整流變成直(zhi)(zhi)流，再通過逆變器(qi)變成可(ke)控頻率和電壓(ya)(ya)的(de)交流，配合PWM技(ji)術，這種變頻器(qi)可(ke)以實現大范圍的(de)變壓(ya)(ya)變頻。

對于(yu)電動(dong)汽車來講，異步電動(dong)機皮實(shi)耐(nai)用，過載能力強，控(kong)制算(suan)法又(you)如此成熟，完全可以拿(na)來用。

同(tong)步(bu)電機的(de)(de)(de)調速：同(tong)步(bu)機沒有轉(zhuan)差率，在結構(gou)確定的(de)(de)(de)情況下(xia)，控(kong)制電壓(ya)不能(neng)改變轉(zhuan)速，所(suo)以在變頻器出現之前，同(tong)步(bu)電動機是(shi)完全不能(neng)調速的(de)(de)(de)。

變頻器的(de)出(chu)現讓交流同步(bu)(bu)電(dian)動機(ji)也(ye)有(you)了(le)巨(ju)大的(de)調(diao)速(su)范圍，因其轉子也(ye)有(you)獨立勵磁（永磁體或者(zhe)電(dian)勵磁），其調(diao)速(su)范圍要(yao)比異步(bu)(bu)電(dian)動機(ji)更寬，同步(bu)(bu)電(dian)動機(ji)煥(huan)發了(le)新的(de)生機(ji)。       

同步電(dian)動機變(bian)(bian)壓變(bian)(bian)頻調(diao)速系(xi)統可以分為他(ta)控(kong)變(bian)(bian)頻調(diao)速和自控(kong)變(bian)(bian)頻調(diao)速。

對于他控(kong)變(bian)頻調速，和異步電動機的變(bian)頻調速類(lei)似，也可以根據其數(shu)學模型采(cai)用(yong)SVPWM等控(kong)制方式來實現控(kong)制，其性能(neng)還要優(you)于普通交(jiao)流異步電動機。

自控變頻(pin)同(tong)(tong)步(bu)(bu)電(dian)(dian)(dian)動機在發(fa)展過程中曾經有(you)多種名字，比如(ru)(ru)無換(huan)向器電(dian)(dian)(dian)機；當(dang)采用永磁體且輸(shu)入(ru)三相正(zheng)弦波(bo)時(shi)(shi)，可以稱為正(zheng)弦波(bo)永磁同(tong)(tong)步(bu)(bu)電(dian)(dian)(dian)動機；而如(ru)(ru)果輸(shu)入(ru)方波(bo)，那么(me)就(jiu)可以稱為梯形波(bo)永磁同(tong)(tong)步(bu)(bu)電(dian)(dian)(dian)動機，沒錯，這(zhe)就(jiu)是(shi)類似于之前說的(de)的(de)無刷直(zhi)流(liu)機（BLDM），大家是(shi)不是(shi)感覺饒了(le)(le)個大圈有(you)轉回去了(le)(le)，但(dan)是(shi)你現(xian)在對于變頻(pin)變速的(de)理解(jie)一定更深一步(bu)(bu)了(le)(le)，所以無刷直(zhi)流(liu)電(dian)(dian)(dian)機時(shi)(shi)采用直(zhi)流(liu)輸(shu)入(ru)，但(dan)是(shi)使用了(le)(le)同(tong)(tong)步(bu)(bu)電(dian)(dian)(dian)機的(de)變頻(pin)技(ji)術（結構與永磁同(tong)(tong)步(bu)(bu)電(dian)(dian)(dian)機相同(tong)(tong)），在Model3上就(jiu)采用了(le)(le)直(zhi)流(liu)無刷電(dian)(dian)(dian)機。

單(dan)相交流異(yi)步電機(ji)——單(dan)相交流串勵(li)電機(ji)（有(you)刷）

單相(xiang)交(jiao)流串勵(li)電(dian)動機，俗稱串勵(li)電(dian)機或(huo)通用(yong)電(dian)機(UniversalMotor國外叫法(fa)，因(yin)交(jiao)直流通用(yong)而得(de)名(ming))，電(dian)樞繞組(zu)和勵(li)磁(ci)繞組(zu)串聯在(zai)一起(qi)工作。

單(dan)相串勵(li)電動機又叫做交直流兩用串勵(li)電動機，它既可以(yi)使用交流電源(yuan)工作(zuo)，也可以(yi)使用直流電源(yuan)工作(zuo)。

單(dan)相串勵電(dian)動機(ji)的優(you)點是由于(yu)它轉速高、起(qi)動力矩大、體積小(xiao)、重(zhong)量(liang)輕、不容易(yi)堵轉、適用電(dian)壓(ya)范(fan)圍很廣(guang)，可以用調(diao)壓(ya)的方法來調(diao)速，簡單(dan)且易(yi)于(yu)實現。

因(yin)而在電(dian)動(dong)工具中得到(dao)廣泛的(de)應用，如角磨機、手電(dian)鉆等。

單(dan)相串勵電機(ji)的結(jie)(jie)構(gou)同(tong)直(zhi)流(liu)串勵電機(ji)十分相似，主要的區別在于單(dan)相串勵電機(ji)的定(ding)子(zi)鐵心必須由硅鋼(gang)片(pian)疊(die)壓(ya)而成(cheng)，而直(zhi)流(liu)的磁極既可以由疊(die)壓(ya)而成(cheng)，又(you)可以做成(cheng)整體(ti)結(jie)(jie)構(gou)。

單相串勵電機的(de)調速，大多數(shu)采用調節電壓的(de)方法，就是改變電動勢。

單相串勵電(dian)(dian)機的(de)電(dian)(dian)壓調速方法(fa)采用的(de)可(ke)控移(yi)(yi)相調壓，利(li)用可(ke)控硅的(de)觸發(fa)電(dian)(dian)壓滯(zhi)后于輸入電(dian)(dian)壓實(shi)現對輸入電(dian)(dian)壓的(de)移(yi)(yi)相觸發(fa)。

在實現(xian)方法上有硬件和軟件方式。

采(cai)用(yong)調節電壓方法，采(cai)用(yong)可(ke)控(kong)(kong)硅調速技(ji)術，具有(you)線路(lu)簡單(dan)(dan)，元件(jian)體積小(xiao)等(deng)特點，是一(yi)種可(ke)控(kong)(kong)硅簡單(dan)(dan)有(you)效的方法。

(a)交(jiao)流電流變化(hua)曲線;

(b)電(dian)流為(wei)正半(ban)波時，轉(zhuan)子(zi)的旋轉(zhuan)方向  

(c)電流為負半波時，轉子(zi)的旋轉方向

單相交流異步電機——單相交流鼠籠(long)式電機（無刷）

單(dan)相電流通過(guo)電樞繞組時產(chan)生的(de)是脈振磁場(chang)而不是旋轉磁場(chang)，所以(yi)單(dan)相異步電動(dong)機不能自起動(dong)。

為了解決起動(dong)問題，單相交流供電的異(yi)步電動(dong)機實際上往往做(zuo)成兩相的。

主(zhu)繞組(zu)由(you)單相電源直接(jie)供(gong)電；副(fu)繞組(zu)在空間上(shang)與主(zhu)繞組(zu)差90°(電角度，等(deng)于機(ji)械(xie)角度被電動(dong)機(ji)磁極(ji)對數除)。

副繞組(zu)(zu)串聯(lian)電容或電阻后(hou)再(zai)接(jie)到單相(xiang)交流電源，使其中(zhong)通過的(de)電流和主繞組(zu)(zu)中(zhong)的(de)電流有一定的(de)相(xiang)位差。

使合成(cheng)磁場(chang)成(cheng)橢圓形旋轉磁場(chang)，甚至可能接近于圓形旋轉磁場(chang)。

電動(dong)機因此獲得起動(dong)轉矩。

利用電阻分相(xiang)方法的電動機(ji)價(jia)格低廉，例(li)如副繞(rao)組(zu)用較細的導線繞(rao)制即(ji)可(ke)，但分相(xiang)效果較差，且電阻上要消(xiao)耗能(neng)量(liang)。

這種電(dian)(dian)動(dong)機在起(qi)動(dong)并達(da)到一(yi)定轉速(su)后，通(tong)常由裝(zhuang)在電(dian)(dian)動(dong)機軸上(shang)的離心式開關將副繞組自動(dong)切除，以減(jian)少電(dian)(dian)阻上(shang)的損耗、提高運行效率。

一般(ban)用(yong)于(yu)起動轉矩要求不(bu)高(gao)的場合，如小型車床、小型電冰箱(xiang)等(deng)，缺點是不(bu)能調速速。

利用電(dian)容分相，效果較(jiao)好，有(you)可能在(zai)電(dian)動機某一工作點時，使電(dian)機合成磁場接近于圓形旋轉(zhuan)磁場，從而(er)獲得較(jiao)好的工作特性(xing)。