海淀電機是一(yi)種將電(dian)能(neng)轉換為機(ji)械能(neng)的裝(zhuang)置。大多數電(dian)機(ji)通過(guo)電(dian)流(liu)在導(dao)線(xian)繞組中(zhong)與磁場的相互作用(yong)(yong)來產生扭矩，作用(yong)(yong)在電(dian)機(ji)軸上形成(cheng)力。電(dian)機(ji)應用(yong)(yong)場景眾多，在消費市(shi)場、工業、車(che)載等(deng)都(dou)有應用(yong)(yong)。

下面我(wo)們首(shou)先(xian)(xian)通過復(fu)盤海外高端電(dian)機(ji)廠商(shang)的發(fa)展歷程(cheng)，了解(jie)率先(xian)(xian)布局高壁壘(lei)/新興領域+掌握一體化技術、掌握先(xian)(xian)發(fa)優勢(shi)是維(wei)持電(dian)機(ji)企業(ye)高利(li)潤(run)的關鍵。當前電(dian)機(ji)行業(ye)競(jing)爭激(ji)烈(lie)，人(ren)形機(ji)器人(ren)蓄勢(shi)待發(fa)，驅動(dong)電(dian)機(ji)廠商(shang)抓住技術更新迭(die)代(dai)的機(ji)遇，及(ji)時布局伺(si)服電(dian)機(ji)、空心杯電(dian)機(ji)、無框電(dian)機(ji)等，真正實現國產(chan)替代(dai)沖(chong)出(chu)重圍，在下一階段(duan)競(jing)爭中搶占先(xian)(xian)機(ji)。

01電機行業概述

1.電機定義及組成

電(dian)(dian)機(ji)是一種利(li)用電(dian)(dian)與(yu)磁相互(hu)作用從(cong)而(er)實現能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)量轉換與(yu)傳遞的(de)(de)機(ji)械(xie)(xie)電(dian)(dian)磁裝(zhuang)置。廣(guang)義的(de)(de)電(dian)(dian)機(ji)包括(kuo)電(dian)(dian)動機(ji)、發(fa)電(dian)(dian)機(ji)和(he)特種電(dian)(dian)機(ji)。電(dian)(dian)動機(ji)從(cong)電(dian)(dian)系(xi)(xi)統吸(xi)收(shou)電(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，向機(ji)械(xie)(xie)系(xi)(xi)統輸出(chu)(chu)機(ji)械(xie)(xie)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，各(ge)類型(xing)的(de)(de)電(dian)(dian)機(ji)廣(guang)泛(fan)應用于我國經(jing)(jing)濟生產各(ge)部門以及家用電(dian)(dian)器中，主要(yao)作為驅動各(ge)種機(ji)械(xie)(xie)設備的(de)(de)動力(li)；發(fa)電(dian)(dian)機(ji)從(cong)機(ji)械(xie)(xie)系(xi)(xi)統吸(xi)收(shou)機(ji)械(xie)(xie)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，向電(dian)(dian)系(xi)(xi)統輸出(chu)(chu)電(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，發(fa)電(dian)(dian)機(ji)和(he)相關設備的(de)(de)技(ji)(ji)術進步，使人(ren)們能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)夠利(li)用熱(re)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、水能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、核能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)以及風能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、太陽能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、生物質(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)等(deng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源發(fa)電(dian)(dian)，向國民(min)經(jing)(jing)濟各(ge)部門和(he)廣(guang)大城鄉居(ju)民(min)提(ti)供所需電(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)；特種電(dian)(dian)機(ji)主要(yao)是指使用環境、生產工藝、技(ji)(ji)術標準等(deng)比較特殊而(er)區別于普(pu)通電(dian)(dian)機(ji)的(de)(de)電(dian)(dian)機(ji)。

從(cong)結(jie)構(gou)上來看，不同類(lei)型(xing)電(dian)(dian)機結(jie)構(gou)雖然不同，但一般都(dou)是由(you)(you)三大部分(fen)(fen)組(zu)成，即固(gu)定(ding)(ding)部分(fen)(fen)、轉(zhuan)(zhuan)動(dong)(dong)部分(fen)(fen)和輔(fu)助部分(fen)(fen)。固(gu)定(ding)(ding)部分(fen)(fen)主要由(you)(you)定(ding)(ding)子機座、機架(jia)、定(ding)(ding)子鐵心、定(ding)(ding)子繞(rao)組(zu)、端(duan)蓋(gai)及底板等(deng)導磁(ci)、導電(dian)(dian)和支撐固(gu)定(ding)(ding)等(deng)結(jie)構(gou)部件組(zu)合；電(dian)(dian)機的轉(zhuan)(zhuan)動(dong)(dong)部分(fen)(fen)包(bao)括(kuo)(kuo)轉(zhuan)(zhuan)軸(zhou)、轉(zhuan)(zhuan)子鐵心、轉(zhuan)(zhuan)子支架(jia)、轉(zhuan)(zhuan)子繞(rao)組(zu)、集(ji)電(dian)(dian)環、換向器(qi)和風扇等(deng)部件；輔(fu)助部分(fen)(fen)包(bao)括(kuo)(kuo)軸(zhou)承、電(dian)(dian)刷和冷(leng)卻器(qi)等(deng)。

2.電機分類

電(dian)(dian)機有多種(zhong)分類方(fang)式，按照應用領域分為動力電(dian)(dian)機和控制(zhi)電(dian)(dian)機；按照電(dian)(dian)源類型分為直流(liu)(liu)電(dian)(dian)機和交流(liu)(liu)電(dian)(dian)機。

（1）按照應用(yong)領域(yu)分為動力電機(ji)和控制電機(ji)

動力(li)電(dian)(dian)機輸(shu)出功率較(jiao)大，注重電(dian)(dian)機的驅(qu)動、運行(xing)及(ji)制動性能(neng)(neng)，主要應(ying)用(yong)于(yu)汽車、家電(dian)(dian)、小型機床等(deng)領域。控(kong)(kong)制電(dian)(dian)機側重電(dian)(dian)機輸(shu)出量的幅頻(pin)(pin)特(te)性、相頻(pin)(pin)特(te)性及(ji)輸(shu)出特(te)性的精度(du)、靈敏度(du)、穩定性、線性度(du)等(deng)指標，精度(du)高(gao)、響應(ying)速度(du)快，主要在自動控(kong)(kong)制系(xi)統中(zhong)承擔(dan)執(zhi)行(xing)、檢測(ce)和解(jie)算功能(neng)(neng)。

1）動力電機

按(an)照運(yun)動(dong)方式進一(yi)步分(fen)為(wei)旋轉電(dian)(dian)機(ji)和(he)直線電(dian)(dian)機(ji)。直線電(dian)(dian)機(ji)可看作由旋轉電(dian)(dian)機(ji)展平(ping)(ping)而得，其定子(zi)叫(jiao)初(chu)級、轉子(zi)叫(jiao)次級，其優勢(shi)在于可以(yi)直接將電(dian)(dian)能(neng)(neng)轉換為(wei)直線運(yun)動(dong)的(de)機(ji)械(xie)能(neng)(neng)，而無需再借助中間轉換裝置。常見(jian)的(de)直線電(dian)(dian)機(ji)可分(fen)為(wei)U型槽(cao)式、平(ping)(ping)板式和(he)管式。其主要(yao)應用于自動(dong)控制系統、短距離需要(yao)巨(ju)大直線運(yun)動(dong)能(neng)(neng)的(de)裝置或作為(wei)長期連續運(yun)行的(de)驅動(dong)電(dian)(dian)機(ji)，例如(ru)用于磁懸浮(fu)列車(che)以(yi)及無鋼絲繩電(dian)(dian)梯(ti)的(de)驅動(dong)。

2）控制電機

按(an)照控制方式進(jin)一(yi)步(bu)分為步(bu)進(jin)電機、伺(si)服電機、力(li)矩(ju)電機。

步(bu)進電(dian)機是(shi)一(yi)種把(ba)電(dian)脈沖(chong)信(xin)號(hao)轉換成角位移的電(dian)動(dong)(dong)機，每輸入一(yi)個脈沖(chong)信(xin)號(hao)，步(bu)進電(dian)機就按照設(she)定的方向轉動(dong)(dong)一(yi)個固定的角度。其結構簡單但效(xiao)率和精度較低，多用于(yu)辦公自動(dong)(dong)化、通信(xin)設(she)備、印(yin)刷設(she)備等領域。 

伺服(fu)電機相較于(yu)步進電機增加了編(bian)(bian)碼器(qi)(qi)與(yu)反(fan)饋(kui)(kui)機制(zhi)(zhi)，使得驅(qu)動(dong)器(qi)(qi)可(ke)以根據目(mu)標值與(yu)編(bian)(bian)碼器(qi)(qi)的(de)反(fan)饋(kui)(kui)信號之間的(de)差(cha)異來調(diao)整轉子(zi)轉動(dong)的(de)角(jiao)度，從而可(ke)實現更精(jing)密(mi)的(de)控制(zhi)(zhi)，主要(yao)適用于(yu)半導體、光伏、鋰(li)電、工業自動(dong)化(hua)、機器(qi)(qi)人等對(dui)于(yu)控制(zhi)(zhi)精(jing)度、速(su)度響應、過載能力及穩定(ding)性(xing)要(yao)求高的(de)領(ling)域。空(kong)心(xin)杯電機是(shi)一種特殊的(de)伺服(fu)電機，采用無鐵芯轉子(zi)，呈空(kong)心(xin)的(de)杯狀結構，內(nei)部環繞著(zhu)繞組和磁(ci)鐵。

力(li)矩(ju)(ju)(ju)電(dian)(dian)機(ji)是以扭矩(ju)(ju)(ju)為控制方(fang)向的(de)電(dian)(dian)機(ji)，采用開(kai)環控制。當負載轉(zhuan)矩(ju)(ju)(ju)增大(da)時能自動(dong)降(jiang)低轉(zhuan)速(su)，同時加大(da)輸出(chu)轉(zhuan)矩(ju)(ju)(ju)，當負載轉(zhuan)矩(ju)(ju)(ju)為一定(ding)值(zhi)時改變電(dian)(dian)機(ji)端電(dian)(dian)壓便可調速(su)。在電(dian)(dian)動(dong)機(ji)低速(su)甚至(zhi)堵(du)轉(zhuan)（轉(zhuan)子無(wu)法轉(zhuan)動(dong)）時仍能持續運轉(zhuan)，不會造成電(dian)(dian)動(dong)機(ji)的(de)損壞，并提供(gong)穩(wen)定(ding)的(de)力(li)矩(ju)(ju)(ju)給負載，具有低轉(zhuan)速(su)、大(da)扭矩(ju)(ju)(ju)、過載能力(li)強、響應快、特性線性度好等優點。力(li)矩(ju)(ju)(ju)電(dian)(dian)機(ji)分為有框(kuang)力(li)矩(ju)(ju)(ju)電(dian)(dian)機(ji)和無(wu)框(kuang)力(li)矩(ju)(ju)(ju)電(dian)(dian)機(ji)。

（2）按照電源類型分為直流電機和交流電機

直流(liu)電(dian)機由直流(liu)電(dian)源(yuan)驅(qu)動，交流(liu)電(dian)機由交流(liu)電(dian)源(yuan)驅(qu)動。直流(liu)電(dian)機調速(su)性能好、啟動力矩大(da)，適用(yong)于在重負(fu)載(zai)下啟動或(huo)需(xu)要均(jun)勻調節(jie)轉速(su)的機械(xie)。交流(liu)電(dian)機效率(lv)高(gao)、噪音低，常用(yong)于家用(yong)電(dian)器(qi)中。

1）直流電機

按(an)照電(dian)刷(shua)(shua)的有(you)無進一步分(fen)為有(you)刷(shua)(shua)電(dian)機(ji)(ji)與無刷(shua)(shua)電(dian)機(ji)(ji)。對于直流(liu)電(dian)機(ji)(ji)，為使轉子轉動需要不斷改變電(dian)流(liu)方(fang)向(xiang)。

有刷(shua)(shua)電(dian)機(ji)采用(yong)機(ji)械(xie)換向，內部(bu)的(de)(de)電(dian)樞和(he)換向器一起旋轉，而(er)(er)外(wai)部(bu)的(de)(de)磁極和(he)電(dian)刷(shua)(shua)都不動(dong)(dong)。通過換向器與電(dian)刷(shua)(shua)的(de)(de)交替接(jie)觸，電(dian)機(ji)運(yun)行時(shi)電(dian)流(liu)(liu)的(de)(de)方向就(jiu)會不斷改變，從而(er)(er)改變電(dian)機(ji)的(de)(de)運(yun)動(dong)(dong)方向。其優勢(shi)在(zai)(zai)于啟(qi)動(dong)(dong)快速、制(zhi)動(dong)(dong)及時(shi)、調速平穩，并且啟(qi)動(dong)(dong)電(dian)流(liu)(liu)大、在(zai)(zai)低速時(shi)扭矩大，因而(er)(er)能帶很重的(de)(de)負荷，常(chang)用(yong)在(zai)(zai)電(dian)鉆等(deng)日常(chang)電(dian)動(dong)(dong)工具(ju)中。但(dan)由于換向器與電(dian)刷(shua)(shua)之間存(cun)在(zai)(zai)摩擦(ca)，因而(er)(er)電(dian)刷(shua)(shua)易損(sun)耗、壽命(ming)短，并且效(xiao)率(lv)較(jiao)低。

無刷電(dian)(dian)機采用電(dian)(dian)氣換(huan)向，以(yi)霍(huo)爾(er)元件等電(dian)(dian)子換(huan)向器(qi)替(ti)代(dai)了(le)機械電(dian)(dian)刷裝置(zhi)，其(qi)線圈不(bu)動(dong)而(er)磁(ci)(ci)極(ji)旋轉。其(qi)原理(li)是通過霍(huo)爾(er)元件感知永磁(ci)(ci)體磁(ci)(ci)極(ji)的位(wei)置(zhi)，從而(er)適時切換(huan)線圈中電(dian)(dian)流(liu)的方(fang)向，以(yi)產(chan)生正確方(fang)向的磁(ci)(ci)力(li)來(lai)驅動(dong)電(dian)(dian)機。無刷電(dian)(dian)機的優(you)勢(shi)在于故障(zhang)率低、使(shi)用壽命長、運行時間和電(dian)(dian)壓比較穩(wen)定(ding)。

2）交流電機

交流(liu)電(dian)機按(an)照電(dian)源類型分為單(dan)(dan)相(xiang)(xiang)電(dian)機與三(san)相(xiang)(xiang)電(dian)機。單(dan)(dan)相(xiang)(xiang)電(dian)機采用(yong)(yong)(yong)(yong)單(dan)(dan)相(xiang)(xiang)交流(liu)電(dian)源供(gong)電(dian)，定子僅含一個繞(rao)(rao)組，需借助啟動線圈或運(yun)行電(dian)容器等(deng)以產生(sheng)旋轉(zhuan)磁(ci)(ci)場(chang)。特點(dian)是結構簡單(dan)(dan)、維(wei)修方便，多(duo)(duo)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)于小型家用(yong)(yong)(yong)(yong)電(dian)器等(deng)生(sheng)活場(chang)景。三(san)相(xiang)(xiang)電(dian)機采用(yong)(yong)(yong)(yong)三(san)相(xiang)(xiang)交流(liu)電(dian)源供(gong)電(dian)，定子繞(rao)(rao)組分為三(san)組，通(tong)入互差120°的交流(liu)電(dian)就可產生(sheng)旋轉(zhuan)磁(ci)(ci)場(chang)。三(san)相(xiang)(xiang)電(dian)機效率高(gao)、功率大、可靠性和(he)精度高(gao)，多(duo)(duo)用(yong)(yong)(yong)(yong)于水泵、機床等(deng)工業領域。

交流電機按照轉子轉速與定子旋轉磁場的轉速是否相同，交流電機分為同步電機與異步電機。同步電機的轉速恒定，而異步電機的轉速可以隨著負載的變化而調節。常見的電力拖動機械大多由異步電機驅動，如空氣壓縮機、鼓風機、大型起重設備等。而同步電機主要適用于要求轉速恒定的大功率生產機械，如連續式軋鋼機、球磨機等，由于其造價昂貴、維修困難而應用較少。