無刷東營電機和(he)有(you)刷電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)有(you)什(shen)么(me)區別(bie)(bie)？同步(bu)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)和(he)異步(bu)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)有(you)什(shen)么(me)區別(bie)(bie)？伺(si)服(fu)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)是否都是交(jiao)流(liu)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)？伺(si)服(fu)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)是否都是同步(bu)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)？步(bu)進電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)屬于直流(liu)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)還(huan)是交(jiao)流(liu)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)？舵機(ji)(ji)是否屬于伺(si)服(fu)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)等(deng)等(deng)……

這(zhe)(zhe)些(xie)問題，很多(duo)老(lao)司機也不一定能(neng)完全(quan)解釋的(de)清楚。針(zhen)對(dui)(dui)這(zhe)(zhe)些(xie)問題，大(da)家可以參考下面這(zhe)(zhe)篇文章(zhang)學習，會(hui)對(dui)(dui)電機的(de)分類、用法、優缺(que)點(dian)有更(geng)加清晰的(de)理(li)解。

讀過(guo)中學(xue)(xue)物理(li)的學(xue)(xue)霸學(xue)(xue)渣都知(zhi)道，為了研(yan)究通電導體在(zai)磁場受力的那點事，我(wo)們把左手都練成了斷掌，這也正是(shi)直流電機(ji)的原理(li)。

所有電(dian)機(ji)都是由定子和轉(zhuan)子組成，在直流(liu)電(dian)機(ji)中，為了讓轉(zhuan)子轉(zhuan)起來，需(xu)要(yao)(yao)不斷改變電(dian)流(liu)方(fang)向，否則轉(zhuan)子只能轉(zhuan)半圈(quan)，這點就像自行車腳踏板(ban)。所以(yi)直流(liu)電(dian)機(ji)需(xu)要(yao)(yao)換向器。

廣義的直流電機包括(kuo)有刷(shua)電機和(he)無刷(shua)電機。

有(you)刷(shua)電機(ji)(ji)(ji)又稱(cheng)直流(liu)電機(ji)(ji)(ji)或碳刷(shua)電機(ji)(ji)(ji)，常說的直流(liu)電機(ji)(ji)(ji)就是(shi)指(zhi)有(you)刷(shua)直流(liu)電機(ji)(ji)(ji)，它采(cai)用機(ji)(ji)(ji)械換向(xiang)(xiang)(xiang)，外部(bu)磁極(ji)不動(dong)內部(bu)線圈(quan)(電樞)動(dong)，換向(xiang)(xiang)(xiang)器和轉子線圈(quan)一起旋(xuan)轉，電刷(shua)和磁鐵都不動(dong)，于是(shi)換向(xiang)(xiang)(xiang)器和電刷(shua)摩(mo)擦(ca)(ca)摩(mo)擦(ca)(ca)，完成(cheng)電流(liu)方(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)的切換。

有刷電機缺點：

1、機械換向產生的(de)火花(hua)引起(qi)換向器和(he)電刷摩擦、電磁(ci)干擾、噪聲大、壽命短。

2、可(ke)靠性差、故障多，需要(yao)經常(chang)維(wei)護。

3、由(you)于(yu)換向器(qi)存在，限制了(le)(le)(le)轉(zhuan)子慣量(liang)，限制了(le)(le)(le)更高轉(zhuan)速，影(ying)響了(le)(le)(le)動態性能(neng)。

既然它這么多缺點為什么還被普遍應(ying)用，因(yin)為它扭力高(gao)、結構(gou)簡單容易維護（即(ji)換碳刷(shua)）、便宜。

無刷(shua)(shua)電(dian)機(ji)(ji)(ji)在某些領域也稱(cheng)直流變頻電(dian)機(ji)(ji)(ji)（BLDC），它采(cai)用電(dian)子換向（霍爾傳感器(qi)），線(xian)圈(quan)(電(dian)樞(shu))不(bu)動磁極動，此時(shi)永磁鐵可以(yi)在線(xian)圈(quan)外部也可以(yi)在線(xian)圈(quan)內(nei)部，于是有了(le)外轉子無刷(shua)(shua)電(dian)機(ji)(ji)(ji)和內(nei)轉子無刷(shua)(shua)電(dian)機(ji)(ji)(ji)之分(fen)。

無刷(shua)電機(ji)(ji)構造與永(yong)磁同步(bu)電機(ji)(ji)相同。

不(bu)過(guo)，單個的無刷(shua)電(dian)機不(bu)是一套完整的動力系(xi)統，無刷(shua)基本必須通過(guo)無刷(shua)控(kong)制器也(ye)就是電(dian)調(diao)的控(kong)制才能實(shi)現(xian)連(lian)續不(bu)斷的運轉。

真正決定其使用性能的還是(shi)無(wu)刷電(dian)子調(diao)速器（也就是(shi)電(dian)調(diao)）。

一(yi)般地，無刷電(dian)機的驅動電(dian)流有(you)兩種，一(yi)種是(shi)方波，另一(yi)種是(shi)正(zheng)弦波。

有時候把前一(yi)種叫(jiao)(jiao)直流(liu)無刷電(dian)(dian)機，后一(yi)種叫(jiao)(jiao)交(jiao)流(liu)伺服電(dian)(dian)機，確切地(di)講是(shi)交(jiao)流(liu)伺服電(dian)(dian)動(dong)機的(de)一(yi)種。（視(shi)頻(pin)傳(chuan)送門）

無(wu)刷電機(ji)的運轉方(fang)式不同，有可以分為內(nei)轉子無(wu)刷電機(ji)和外轉子無(wu)刷電機(ji)。

內轉(zhuan)子都(dou)是三相的 ，價(jia)格較貴(gui)。

外轉子通常使用(yong)的是單相的，價格親民，大批量(liang)生產已經(jing)接近碳(tan)刷電機(ji)，因此近年來得到廣泛應(ying)用(yong)。

外轉子(zi)三相的(de)(de)價格已經接(jie)近內轉子(zi)的(de)(de)價格。 

嗯，猜(cai)都能(neng)猜(cai)到，有刷(shua)電機的缺點就是無刷(shua)電機的有點。

它(ta)具有(you)高效率、低(di)能(neng)耗、低(di)噪(zao)音、超長壽(shou)命(ming)、高可(ke)靠性、可(ke)伺(si)服控制、無級變頻調(diao)速（可(ke)達很高轉(zhuan)速）等優點(dian)(dian)，它(ta)相(xiang)對(dui)比有(you)刷(shua)直(zhi)流電機體積小的多，控制比異步交流電機簡單，啟動(dong)轉(zhuan)矩(ju)大過載能(neng)力強，至于缺點(dian)(dian)嘛……就是比有(you)刷(shua)的貴、不好(hao)維護(hu)。

直流電(dian)(dian)機的調(diao)速：所(suo)謂(wei)調(diao)速，即通過調(diao)節電(dian)(dian)機轉(zhuan)速獲得所(suo)需扭矩(ju)。

直流(liu)（有刷）電(dian)機通過(guo)調(diao)節(jie)電(dian)壓(ya)(ya)、串接電(dian)阻、改(gai)變(bian)勵磁都(dou)可(ke)以調(diao)速，但(dan)是(shi)實(shi)際以調(diao)節(jie)電(dian)壓(ya)(ya)最為(wei)方(fang)便(bian)也最為(wei)常用，目前(qian)主要使用PWM調(diao)速，PWM其實(shi)就是(shi)通過(guo)高(gao)(gao)速的開關(guan)來(lai)實(shi)現直流(liu)的調(diao)壓(ya)(ya)，一個(ge)周期內，開的時(shi)間(jian)長(chang)，平均電(dian)壓(ya)(ya)就高(gao)(gao)，關(guan)的時(shi)間(jian)長(chang)，平均電(dian)壓(ya)(ya)就低，調(diao)起來(lai)很方(fang)便(bian)，只要開關(guan)速度夠快，電(dian)網的諧波就少(shao)，且電(dian)流(liu)更為(wei)連續。

但是電(dian)刷和(he)換向器長期磨損，同時(shi)在換向的時(shi)候有巨大的電(dian)流變化，非常容(rong)易產生火花，換向器和(he)電(dian)刷限制(zhi)了(le)直流電(dian)動(dong)機的容(rong)量和(he)速(su)度，使得直流電(dian)動(dong)機的調(diao)速(su)遇到了(le)瓶(ping)頸(jing)。

對于無(wu)刷直流電(dian)機(ji)，調(diao)(diao)速的(de)時(shi)候(hou)表面(mian)上只控(kong)制(zhi)了(le)輸(shu)入(ru)電(dian)壓，但電(dian)機(ji)的(de)自(zi)控(kong)變(bian)頻調(diao)(diao)速系統（無(wu)刷直流電(dian)機(ji)本身(shen)自(zi)帶轉子(zi)位置檢測器等轉子(zi)位置信號(hao)獲取裝(zhuang)置，使(shi)用此(ci)裝(zhuang)置的(de)轉子(zi)位置信號(hao)來控(kong)制(zhi)變(bian)壓變(bian)頻調(diao)(diao)速裝(zhuang)置的(de)換相時(shi)刻(ke)）自(zi)動根(gen)據變(bian)壓控(kong)制(zhi)了(le)頻率，用起來和(he)直流（有刷）電(dian)機(ji)幾(ji)乎(hu)一(yi)樣，非常(chang)方便。

由于轉(zhuan)子采用永磁體，不(bu)需要專門的勵磁繞組，在(zai)同等容量的情況下，電機體積(ji)更(geng)(geng)(geng)小，重量更(geng)(geng)(geng)輕，效(xiao)率更(geng)(geng)(geng)高(gao)，結構(gou)更(geng)(geng)(geng)緊湊，運行更(geng)(geng)(geng)可靠，動(dong)(dong)態性(xing)能更(geng)(geng)(geng)好，在(zai)電動(dong)(dong)汽車(che)的驅動(dong)(dong)等方面都獲得了廣泛的應用。

交(jiao)流電機分為同(tong)步電機和(he)異(yi)步電機，同(tong)步電機多(duo)用于(yu)發(fa)電機，異(yi)步電機多(duo)用于(yu)電動機。

電機的(de)外殼(ke)是(shi)定子(zi)，定子(zi)上(shang)有三(san)相對稱交流繞組，由于三(san)相電順序變化，形成一個(ge)旋轉的(de)合成磁(ci)場，磁(ci)場的(de)旋轉速度就是(shi)同步轉速。

同步轉速n=60f/p，f是頻率，p是極(ji)對(dui)數(shu)，比如對(dui)于接入電網50Hz的2極(ji)電動機(ji)（即(ji)極(ji)對(dui)數(shu)為1對(dui)），那么轉速n=60*50/1=3000r/min。

同理，4極(ji)，6極(ji)，8極(ji)電機同步轉速為(wei)1500，1000,750  。

異步(bu)電機(ji)機(ji)構簡(jian)單，轉子為閉合(he)線圈(quan)，比如鼠籠式。

轉(zhuan)子線(xian)圈將(jiang)切(qie)(qie)割旋轉(zhuan)磁(ci)場，產生(sheng)(sheng)感(gan)應(ying)電動(dong)勢，進而產生(sheng)(sheng)感(gan)應(ying)電流，最后產生(sheng)(sheng)旋轉(zhuan)磁(ci)場，這(zhe)(zhe)樣轉(zhuan)子就變成了一(yi)個電磁(ci)鐵，將(jiang)跟隨(sui)定子磁(ci)場旋轉(zhuan)，所以轉(zhuan)子的(de)轉(zhuan)速(su)必(bi)然＜定子的(de)旋轉(zhuan)磁(ci)場，這(zhe)(zhe)樣才能切(qie)(qie)割磁(ci)感(gan)線(xian)。

即轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)的(de)異步轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)速(su)＜同步轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)速(su)，轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)與定(ding)子(zi)(zi)磁場(chang)存在轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)速(su)差，所(suo)以稱之(zhi)為異步電(dian)機。

不(bu)同(tong)廠家生產的異步電機額定轉速略有差異，2極電機約2800+r/min，4極，6極，8極異步約為(wei)1400+,950+,700+。

異步(bu)電機空(kong)載時轉速高(gao)，有負載時轉速下降。

異步(bu)電動機(ji)結構簡單(dan)，維護(hu)方便(bian)，運行(xing)可靠(kao)價格便(bian)宜，得(de)到廣泛應用(yong)。

同步電機：

如果讓轉子(zi)速(su)度(du)(du)=定(ding)子(zi)磁(ci)場(chang)旋(xuan)轉速(su)度(du)(du)，就成為(wei)了同步電機(ji)，此時(shi)就需要(yao)把定(ding)子(zi)變成一個電磁(ci)鐵或永磁(ci)鐵，即給定(ding)子(zi)通電，此時(shi)不需要(yao)再切(qie)割磁(ci)感線就能(neng)旋(xuan)轉，旋(xuan)轉速(su)度(du)(du)與(yu)磁(ci)場(chang)旋(xuan)轉速(su)度(du)(du)相同，即形(xing)成同步電機(ji)。      

同步(bu)(bu)電(dian)機轉子結構比異步(bu)(bu)電(dian)機復雜，價格高，在生產生活中(zhong)應用不(bu)如異步(bu)(bu)電(dian)機廣泛，主要用作(zuo)發電(dian)機上(shang)，現在火電(dian)站，水電(dian)站、汽輪機、水輪機基(ji)本(ben)都是同步(bu)(bu)電(dian)機。

異步電(dian)機的(de)調速：理(li)論上異步電(dian)動機控制交流電(dian)頻率、電(dian)壓、或者(zhe)轉子的(de)電(dian)阻、電(dian)機的(de)磁(ci)極分布都(dou)可(ke)以(yi)調速，但(dan)是(shi)實際(ji)上實現無(wu)極調速用調節頻率和電(dian)壓的(de)方法實現。

由于調壓調速(su)范圍不(bu)大，一般只能用在調速(su)要求不(bu)高的場合，應用并不(bu)廣泛。      

 變(bian)頻調速：說到變(bian)頻，大家可能(neng)都聽說過。

變(bian)頻調速的全稱是(shi)變(bian)壓(ya)變(bian)頻調速（VVVF），也就(jiu)是(shi)在改變(bian)頻率的時候改變(bian)電壓(ya)，這樣異步電動(dong)機的調速范(fan)圍就(jiu)足夠大(da)了。

變(bian)頻器可(ke)以分為兩個大類：交交變(bian)頻和交直交變(bian)頻。

交(jiao)(jiao)-交(jiao)(jiao)變頻(pin)(pin)：將(jiang)交(jiao)(jiao)流電直接通過(guo)電力電子器件變換為另一(yi)個頻(pin)(pin)率的(de)交(jiao)(jiao)流電，更高輸出頻(pin)(pin)率不能超(chao)過(guo)輸入頻(pin)(pin)率的(de)一(yi)半(ban)，所(suo)以一(yi)般只用在低轉速(su)、大(da)容量(liang)的(de)系統(tong)中，可以省去龐大(da)的(de)齒輪減(jian)速(su)箱(xiang)。

交(jiao)-直-交(jiao)變(bian)頻器將交(jiao)流(liu)(liu)電先(xian)整流(liu)(liu)變(bian)成(cheng)直流(liu)(liu)，再通過逆變(bian)器變(bian)成(cheng)可控頻率和電壓(ya)的交(jiao)流(liu)(liu)，配(pei)合(he)PWM技術，這(zhe)種變(bian)頻器可以實現大范圍的變(bian)壓(ya)變(bian)頻。

對于(yu)電動汽車來講，異步(bu)電動機皮實耐用，過載能力(li)強(qiang)，控制算法又(you)如此(ci)成熟，完全可以拿(na)來用。

同(tong)步電(dian)機的調速(su)：同(tong)步機沒有轉差(cha)率，在結構確定的情況(kuang)下，控制電(dian)壓不能改變(bian)轉速(su)，所以在變(bian)頻(pin)器出現(xian)之前，同(tong)步電(dian)動機是完全不能調速(su)的。

變頻器的出現讓交流同步電(dian)動(dong)機也有了巨大的調速范圍(wei)，因(yin)其轉子也有獨立勵(li)磁(ci)（永磁(ci)體或者電(dian)勵(li)磁(ci)），其調速范圍(wei)要比異步電(dian)動(dong)機更寬，同步電(dian)動(dong)機煥發了新的生機。       

同步電動(dong)機變壓變頻調速系統可(ke)以分(fen)為他控變頻調速和自控變頻調速。

對于(yu)他控(kong)變(bian)頻調(diao)速，和異步(bu)電(dian)動(dong)機(ji)的變(bian)頻調(diao)速類(lei)似，也可以根據其數學(xue)模型采用(yong)SVPWM等控(kong)制(zhi)方(fang)式來實現控(kong)制(zhi)，其性(xing)能還要優于(yu)普通交流(liu)異步(bu)電(dian)動(dong)機(ji)。

自控變(bian)頻同(tong)(tong)步(bu)(bu)電(dian)(dian)動機(ji)(ji)(ji)在發(fa)展(zhan)過程(cheng)中曾(ceng)經有(you)多種名字，比如無(wu)(wu)換向器電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)；當采(cai)用永(yong)磁(ci)體且輸入三相正弦波時(shi)，可以(yi)(yi)稱為(wei)正弦波永(yong)磁(ci)同(tong)(tong)步(bu)(bu)電(dian)(dian)動機(ji)(ji)(ji)；而如果(guo)輸入方(fang)波，那(nei)么就(jiu)可以(yi)(yi)稱為(wei)梯形波永(yong)磁(ci)同(tong)(tong)步(bu)(bu)電(dian)(dian)動機(ji)(ji)(ji)，沒錯，這就(jiu)是(shi)類似(si)于(yu)之(zhi)前說的(de)的(de)無(wu)(wu)刷(shua)直流機(ji)(ji)(ji)（BLDM），大家是(shi)不(bu)是(shi)感覺(jue)饒了(le)個大圈有(you)轉(zhuan)回去了(le)，但(dan)是(shi)你現在對于(yu)變(bian)頻變(bian)速的(de)理解一(yi)定更深一(yi)步(bu)(bu)了(le)，所以(yi)(yi)無(wu)(wu)刷(shua)直流電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)時(shi)采(cai)用直流輸入，但(dan)是(shi)使用了(le)同(tong)(tong)步(bu)(bu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)的(de)變(bian)頻技術（結構(gou)與永(yong)磁(ci)同(tong)(tong)步(bu)(bu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)相同(tong)(tong)），在Model3上就(jiu)采(cai)用了(le)直流無(wu)(wu)刷(shua)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)。

單相(xiang)交(jiao)流異(yi)步電機——單相(xiang)交(jiao)流串(chuan)勵電機（有(you)刷(shua)）

單相交流串(chuan)勵(li)電動機(ji)，俗稱串(chuan)勵(li)電機(ji)或通用(yong)電機(ji)(UniversalMotor國外(wai)叫法，因交直流通用(yong)而得名)，電樞繞(rao)組和(he)勵(li)磁繞(rao)組串(chuan)聯在一(yi)起工作(zuo)。

單相(xiang)串勵電(dian)(dian)動機又叫做交直流兩用串勵電(dian)(dian)動機，它(ta)既可(ke)以(yi)使(shi)用交流電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)工作，也可(ke)以(yi)使(shi)用直流電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)工作。

單相(xiang)串(chuan)勵電動機(ji)的優點是由(you)于(yu)它轉(zhuan)速高、起動力(li)矩大、體積小、重量輕、不容易(yi)堵轉(zhuan)、適用電壓范圍很廣，可以用調(diao)壓的方法來(lai)調(diao)速，簡單且易(yi)于(yu)實(shi)現。

因(yin)而在電(dian)(dian)動工具中得到(dao)廣泛的應(ying)用，如角(jiao)磨機、手電(dian)(dian)鉆等。

單相串(chuan)勵電機(ji)的(de)(de)結(jie)構同直流串(chuan)勵電機(ji)十分相似，主要的(de)(de)區別在于單相串(chuan)勵電機(ji)的(de)(de)定子鐵心必須由硅鋼(gang)片疊壓而(er)成，而(er)直流的(de)(de)磁極既可以由疊壓而(er)成，又(you)可以做成整體結(jie)構。

單相串勵電(dian)機的調速(su)，大多數采(cai)用調節電(dian)壓的方法，就是改變(bian)電(dian)動(dong)勢。

單(dan)相(xiang)串勵(li)電機的電壓(ya)調速方法采用的可控移相(xiang)調壓(ya)，利用可控硅的觸(chu)發電壓(ya)滯后于輸入(ru)電壓(ya)實現對輸入(ru)電壓(ya)的移相(xiang)觸(chu)發。

在實現方法上有(you)硬件和軟件方式。

采用(yong)調(diao)(diao)節(jie)電壓方法，采用(yong)可控硅(gui)(gui)調(diao)(diao)速技術，具有(you)線路簡(jian)單，元件體(ti)積小(xiao)等特點(dian)，是一種可控硅(gui)(gui)簡(jian)單有(you)效的方法。

(a)交流電流變化曲線(xian);

(b)電(dian)流為正半波時，轉(zhuan)子的旋轉(zhuan)方(fang)向  

(c)電流為負半波時(shi)，轉子(zi)的(de)旋(xuan)轉方向

單相交流異步電機——單相交流鼠籠式(shi)電機（無刷）

單相電流通過電樞繞組時產生的是(shi)脈振磁場而不(bu)是(shi)旋轉磁場，所以單相異(yi)步電動機不(bu)能自起動。

為(wei)了解決起(qi)動問(wen)題，單相交(jiao)流供電的異步電動機實際上往(wang)往(wang)做成兩相的。

主(zhu)繞(rao)組由(you)單相電(dian)源直接供(gong)電(dian)；副繞(rao)組在空間上(shang)與主(zhu)繞(rao)組差90°(電(dian)角度，等于機(ji)械角度被電(dian)動機(ji)磁極(ji)對數除)。

副繞組(zu)串聯(lian)電容(rong)或電阻后再接到(dao)單(dan)相交(jiao)流電源(yuan)，使其中(zhong)通過(guo)的電流和主繞組(zu)中(zhong)的電流有一定(ding)的相位差。

使(shi)合成磁(ci)場(chang)成橢圓形旋轉(zhuan)磁(ci)場(chang)，甚至可能接近于圓形旋轉(zhuan)磁(ci)場(chang)。

電動機因此獲得(de)起動轉矩。

利用電阻分(fen)相方法的(de)電動機價格低廉，例如副繞組用較細的(de)導線(xian)繞制即可，但分(fen)相效(xiao)果較差，且電阻上要消耗能(neng)量。

這種電動(dong)機在起動(dong)并(bing)達到一(yi)定(ding)轉速后，通常由(you)裝在電動(dong)機軸上的離心式開關將副繞(rao)組自(zi)動(dong)切(qie)除(chu)，以減(jian)少電阻上的損耗、提高運(yun)行效(xiao)率(lv)。

一般用(yong)于(yu)起(qi)動轉矩要求(qiu)不高的(de)場合，如小型車(che)床、小型電(dian)冰箱(xiang)等，缺點是(shi)不能調速速。

利用電容分相，效果較(jiao)好(hao)，有可能(neng)在(zai)電動機某一工作點時，使電機合成磁場接近于圓形旋轉磁場，從而(er)獲得較(jiao)好(hao)的工作特性。