無刷佳木斯電機和有(you)刷(shua)電(dian)(dian)機有(you)什(shen)么區(qu)別(bie)？同(tong)步(bu)電(dian)(dian)機和異步(bu)電(dian)(dian)機有(you)什(shen)么區(qu)別(bie)？伺(si)服(fu)電(dian)(dian)機是(shi)否都是(shi)交流電(dian)(dian)機？伺(si)服(fu)電(dian)(dian)機是(shi)否都是(shi)同(tong)步(bu)電(dian)(dian)機？步(bu)進(jin)電(dian)(dian)機屬(shu)于直流電(dian)(dian)機還是(shi)交流電(dian)(dian)機？舵(duo)機是(shi)否屬(shu)于伺(si)服(fu)電(dian)(dian)機等等……

這些問題，很(hen)多(duo)老司(si)機也(ye)不一定能完全解釋的清楚(chu)。針對這些問題，大家可以參考下面這篇(pian)文章學(xue)習，會對電機的分類、用法、優(you)缺點有更(geng)加清晰的理解。

讀過中學(xue)物(wu)理(li)的(de)學(xue)霸學(xue)渣都(dou)知道，為(wei)了研究通(tong)電導體在磁場受力的(de)那點(dian)事，我們把(ba)左手都(dou)練成了斷掌，這也正是直(zhi)流(liu)電機的(de)原理(li)。

所有電(dian)(dian)機都是由定子和轉子組(zu)成(cheng)，在直流電(dian)(dian)機中，為(wei)了讓轉子轉起來(lai)，需(xu)要不斷改變電(dian)(dian)流方向，否則轉子只能轉半圈，這點就像自行車腳踏板。所以直流電(dian)(dian)機需(xu)要換向器。

廣義(yi)的直流電機包括有刷電機和無刷電機。

有(you)刷(shua)(shua)(shua)電(dian)(dian)(dian)機(ji)又(you)稱(cheng)直(zhi)流電(dian)(dian)(dian)機(ji)或碳刷(shua)(shua)(shua)電(dian)(dian)(dian)機(ji)，常說的直(zhi)流電(dian)(dian)(dian)機(ji)就(jiu)是(shi)指有(you)刷(shua)(shua)(shua)直(zhi)流電(dian)(dian)(dian)機(ji)，它采用機(ji)械(xie)換(huan)向，外部磁極不(bu)動(dong)內(nei)部線圈(電(dian)(dian)(dian)樞)動(dong)，換(huan)向器和轉子線圈一起旋(xuan)轉，電(dian)(dian)(dian)刷(shua)(shua)(shua)和磁鐵都(dou)不(bu)動(dong)，于是(shi)換(huan)向器和電(dian)(dian)(dian)刷(shua)(shua)(shua)摩擦摩擦，完成(cheng)電(dian)(dian)(dian)流方向的切(qie)換(huan)。

有刷電機缺點：

1、機械換向產生的(de)火花引(yin)起換向器(qi)和電(dian)刷摩擦、電(dian)磁干擾、噪聲大、壽(shou)命短。

2、可靠性差、故障多，需要經常(chang)維護。

3、由(you)于(yu)換(huan)向器(qi)存在，限(xian)制了(le)轉(zhuan)子慣量，限(xian)制了(le)更高轉(zhuan)速，影(ying)響了(le)動(dong)態性(xing)能。

既然它這么(me)多缺點為什么(me)還(huan)被(bei)普遍應(ying)用(yong)，因(yin)為它扭力高、結構(gou)簡單容易(yi)維護（即換碳刷）、便宜。

無(wu)刷(shua)電(dian)機在某些領域(yu)也稱直(zhi)流(liu)變(bian)頻電(dian)機（BLDC），它采用電(dian)子(zi)換向（霍爾(er)傳感器(qi)），線(xian)圈(電(dian)樞)不動磁(ci)極動，此時永(yong)磁(ci)鐵可以在線(xian)圈外部(bu)也可以在線(xian)圈內(nei)部(bu)，于是有了外轉子(zi)無(wu)刷(shua)電(dian)機和(he)內(nei)轉子(zi)無(wu)刷(shua)電(dian)機之分。

無(wu)刷電(dian)機(ji)構造與永磁同(tong)步(bu)電(dian)機(ji)相同(tong)。

不過，單個(ge)的(de)無刷(shua)(shua)電(dian)機不是一套完整的(de)動力系統，無刷(shua)(shua)基本(ben)必須(xu)通(tong)過無刷(shua)(shua)控制器也(ye)就是電(dian)調的(de)控制才能實現(xian)連(lian)續不斷(duan)的(de)運(yun)轉。

真正(zheng)決定其使用性能的還是無刷電子調速器（也(ye)就是電調）。

一般地(di)，無刷電機的驅動電流有兩種(zhong)(zhong)，一種(zhong)(zhong)是方波，另(ling)一種(zhong)(zhong)是正弦波。

有時候把前一(yi)種(zhong)叫(jiao)直流無刷電機，后一(yi)種(zhong)叫(jiao)交(jiao)流伺服電機，確切(qie)地講是(shi)交(jiao)流伺服電動機的一(yi)種(zhong)。（視(shi)頻傳送門）

無(wu)刷(shua)電機(ji)的運轉方式不(bu)同(tong)，有(you)可以(yi)分為內轉子無(wu)刷(shua)電機(ji)和(he)外(wai)轉子無(wu)刷(shua)電機(ji)。

內(nei)轉子都是三相的 ，價(jia)格較(jiao)貴。

外轉子通常使用的是單相的，價格親民(min)，大批量生產(chan)已經接近碳刷(shua)電機，因此近年來得到廣泛應(ying)用。

外轉子(zi)三(san)相(xiang)的價格已經接近內轉子(zi)的價格。 

嗯，猜都能猜到(dao)，有刷電(dian)機的缺點就是無刷電(dian)機的有點。

它具有高效率、低(di)能耗(hao)、低(di)噪音、超長壽命、高可(ke)(ke)靠性、可(ke)(ke)伺服控制、無級變頻(pin)調速（可(ke)(ke)達很高轉(zhuan)速）等優點，它相對(dui)比有刷直(zhi)流(liu)電機(ji)體積小的多，控制比異步(bu)交流(liu)電機(ji)簡單，啟動轉(zhuan)矩大過(guo)載能力強，至于(yu)缺點嘛……就是比有刷的貴、不好維護。

直流電機(ji)的調(diao)速：所(suo)謂(wei)調(diao)速，即(ji)通過調(diao)節電機(ji)轉(zhuan)速獲得所(suo)需扭矩。

直流(liu)（有刷）電(dian)機通過(guo)(guo)調(diao)(diao)節(jie)電(dian)壓(ya)、串(chuan)接電(dian)阻、改變勵磁(ci)都可以(yi)調(diao)(diao)速(su)，但(dan)是(shi)實際以(yi)調(diao)(diao)節(jie)電(dian)壓(ya)最為(wei)方便(bian)也最為(wei)常(chang)用(yong)，目(mu)前主(zhu)要使(shi)用(yong)PWM調(diao)(diao)速(su)，PWM其(qi)實就(jiu)是(shi)通過(guo)(guo)高速(su)的(de)開(kai)關來實現直流(liu)的(de)調(diao)(diao)壓(ya)，一(yi)個周期內，開(kai)的(de)時(shi)間(jian)(jian)長，平(ping)均(jun)電(dian)壓(ya)就(jiu)高，關的(de)時(shi)間(jian)(jian)長，平(ping)均(jun)電(dian)壓(ya)就(jiu)低，調(diao)(diao)起來很方便(bian)，只要開(kai)關速(su)度夠(gou)快(kuai)，電(dian)網的(de)諧波(bo)就(jiu)少，且(qie)電(dian)流(liu)更為(wei)連(lian)續(xu)。

但是電(dian)(dian)刷和(he)換向(xiang)器(qi)長期磨(mo)損，同時在換向(xiang)的(de)(de)時候(hou)有巨大的(de)(de)電(dian)(dian)流變化，非(fei)常容易產(chan)生火(huo)花，換向(xiang)器(qi)和(he)電(dian)(dian)刷限制(zhi)了直流電(dian)(dian)動機(ji)的(de)(de)容量和(he)速度，使(shi)得直流電(dian)(dian)動機(ji)的(de)(de)調速遇到了瓶頸。

對于無刷直(zhi)流電(dian)(dian)(dian)機(ji)，調(diao)速的時候(hou)表(biao)面上只控(kong)制(zhi)了(le)輸(shu)入(ru)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)，但電(dian)(dian)(dian)機(ji)的自(zi)(zi)控(kong)變頻調(diao)速系統(tong)（無刷直(zhi)流電(dian)(dian)(dian)機(ji)本身自(zi)(zi)帶轉(zhuan)(zhuan)子位置檢測器等(deng)轉(zhuan)(zhuan)子位置信號獲取裝(zhuang)置，使(shi)用此裝(zhuang)置的轉(zhuan)(zhuan)子位置信號來(lai)(lai)控(kong)制(zhi)變壓(ya)變頻調(diao)速裝(zhuang)置的換相時刻）自(zi)(zi)動根據變壓(ya)控(kong)制(zhi)了(le)頻率，用起(qi)來(lai)(lai)和直(zhi)流（有刷）電(dian)(dian)(dian)機(ji)幾乎一樣，非常方(fang)便。

由于(yu)轉子采用(yong)永磁體(ti)，不需要專門的勵磁繞組，在同等容(rong)量(liang)的情況下，電機體(ti)積更(geng)(geng)小，重量(liang)更(geng)(geng)輕(qing)，效率更(geng)(geng)高，結構更(geng)(geng)緊湊，運行更(geng)(geng)可靠，動態性能更(geng)(geng)好，在電動汽車(che)的驅動等方(fang)面都(dou)獲得(de)了廣泛(fan)的應(ying)用(yong)。

交流電(dian)(dian)機(ji)(ji)分為同步(bu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)和異步(bu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)，同步(bu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)多(duo)用于(yu)發電(dian)(dian)機(ji)(ji)，異步(bu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)多(duo)用于(yu)電(dian)(dian)動機(ji)(ji)。

電(dian)機的外殼是定子(zi)，定子(zi)上有三(san)(san)相對(dui)稱交流(liu)繞組，由(you)于三(san)(san)相電(dian)順序變(bian)化，形成一(yi)個旋轉的合成磁場(chang)，磁場(chang)的旋轉速(su)度就是同步轉速(su)。

同步轉速(su)n=60f/p，f是頻(pin)率，p是極對(dui)數，比如對(dui)于接(jie)入(ru)電網50Hz的2極電動機（即極對(dui)數為1對(dui)），那么轉速(su)n=60*50/1=3000r/min。

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

異(yi)步電機機構(gou)簡單(dan)，轉子為(wei)閉合線圈(quan)，比如鼠籠(long)式。

轉(zhuan)子線圈將(jiang)切割旋(xuan)轉(zhuan)磁場，產生感應(ying)電(dian)動勢(shi)，進而產生感應(ying)電(dian)流，最后產生旋(xuan)轉(zhuan)磁場，這樣轉(zhuan)子就變成了一(yi)個電(dian)磁鐵，將(jiang)跟隨定子磁場旋(xuan)轉(zhuan)，所以轉(zhuan)子的轉(zhuan)速必然＜定子的旋(xuan)轉(zhuan)磁場，這樣才能切割磁感線。

即(ji)轉(zhuan)子(zi)的異步(bu)轉(zhuan)速(su)＜同步(bu)轉(zhuan)速(su)，轉(zhuan)子(zi)與定(ding)子(zi)磁場存在(zai)轉(zhuan)速(su)差，所以稱之為異步(bu)電(dian)機。

不(bu)同廠家(jia)生(sheng)產的異(yi)步(bu)電(dian)機額定轉速略(lve)有差異(yi)，2極(ji)(ji)(ji)電(dian)機約(yue)(yue)2800+r/min，4極(ji)(ji)(ji)，6極(ji)(ji)(ji)，8極(ji)(ji)(ji)異(yi)步(bu)約(yue)(yue)為1400+,950+,700+。

異步(bu)電機空載時轉速(su)高(gao)，有(you)負載時轉速(su)下降。

異步電(dian)動機結構(gou)簡單，維護(hu)方便，運行(xing)可(ke)靠價格便宜(yi)，得(de)到(dao)廣(guang)泛應(ying)用。

同步電機：

如(ru)果讓轉(zhuan)子(zi)速(su)(su)度=定(ding)子(zi)磁場旋轉(zhuan)速(su)(su)度，就(jiu)成(cheng)為了同步(bu)電機(ji)，此(ci)時就(jiu)需(xu)要把定(ding)子(zi)變(bian)成(cheng)一個(ge)電磁鐵(tie)或永(yong)磁鐵(tie)，即給定(ding)子(zi)通電，此(ci)時不需(xu)要再切割磁感線就(jiu)能旋轉(zhuan)，旋轉(zhuan)速(su)(su)度與(yu)磁場旋轉(zhuan)速(su)(su)度相同，即形成(cheng)同步(bu)電機(ji)。      

同步(bu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)轉子(zi)結構(gou)比異步(bu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)復雜，價格(ge)高，在生產(chan)生活中應用不如異步(bu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)廣泛，主要(yao)用作發電(dian)(dian)機(ji)(ji)上，現在火電(dian)(dian)站，水電(dian)(dian)站、汽輪機(ji)(ji)、水輪機(ji)(ji)基本都是(shi)同步(bu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)。

異步電(dian)(dian)機(ji)的(de)調(diao)速：理(li)論上異步電(dian)(dian)動(dong)機(ji)控(kong)制交(jiao)流(liu)電(dian)(dian)頻率(lv)、電(dian)(dian)壓、或者轉子的(de)電(dian)(dian)阻、電(dian)(dian)機(ji)的(de)磁極(ji)分(fen)布都可以調(diao)速，但是實際(ji)上實現(xian)無極(ji)調(diao)速用調(diao)節頻率(lv)和電(dian)(dian)壓的(de)方法實現(xian)。

由于調壓(ya)調速范圍不大(da)，一般只能(neng)用(yong)在(zai)調速要求(qiu)不高的(de)場合，應用(yong)并不廣泛。      

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

變(bian)頻調速的(de)全稱(cheng)是變(bian)壓(ya)變(bian)頻調速（VVVF），也就是在(zai)改(gai)變(bian)頻率的(de)時候(hou)改(gai)變(bian)電壓(ya)，這樣異步電動機(ji)的(de)調速范(fan)圍就足(zu)夠大了。

變(bian)頻(pin)器可以分為兩個(ge)大類：交(jiao)交(jiao)變(bian)頻(pin)和交(jiao)直交(jiao)變(bian)頻(pin)。

交-交變頻：將交流(liu)電(dian)直接通(tong)過電(dian)力電(dian)子器件變換為另一個頻率的交流(liu)電(dian)，更高(gao)輸出頻率不能超過輸入頻率的一半，所以一般只用(yong)在低轉速、大容量(liang)的系統(tong)中，可以省去龐大的齒輪減速箱(xiang)。

交-直-交變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)頻器(qi)將交流(liu)電先(xian)整流(liu)變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)成直流(liu)，再通過逆(ni)變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)器(qi)變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)成可控(kong)頻率和電壓(ya)的(de)交流(liu)，配合PWM技術，這種變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)頻器(qi)可以實現大范圍的(de)變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)壓(ya)變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)頻。

對于電動汽車來(lai)講，異步(bu)電動機皮實(shi)耐用，過載能力(li)強(qiang)，控制(zhi)算(suan)法又如此成熟，完(wan)全可以拿來(lai)用。

同(tong)步電機(ji)的調速：同(tong)步機(ji)沒(mei)有(you)轉差率，在結構確定(ding)的情況下，控制電壓(ya)不能(neng)改變(bian)轉速，所(suo)以在變(bian)頻(pin)器出現之前，同(tong)步電動機(ji)是完(wan)全不能(neng)調速的。

變(bian)頻器(qi)的出現(xian)讓(rang)交流同步(bu)電(dian)動(dong)(dong)機也有了巨大(da)的調(diao)速范圍(wei)，因其轉子也有獨立勵(li)磁(ci)（永磁(ci)體或者電(dian)勵(li)磁(ci)），其調(diao)速范圍(wei)要(yao)比異步(bu)電(dian)動(dong)(dong)機更寬，同步(bu)電(dian)動(dong)(dong)機煥發了新的生機。       

同(tong)步電動機變(bian)壓(ya)變(bian)頻調速(su)(su)系統可(ke)以分為(wei)他控(kong)變(bian)頻調速(su)(su)和自控(kong)變(bian)頻調速(su)(su)。

對于(yu)他控(kong)(kong)變(bian)頻調速，和異步(bu)電動機的變(bian)頻調速類似，也可以根據其(qi)(qi)數學(xue)模型采用SVPWM等(deng)控(kong)(kong)制方式(shi)來實現控(kong)(kong)制，其(qi)(qi)性能還(huan)要優于(yu)普通交流異步(bu)電動機。

自控變(bian)(bian)頻同(tong)步電(dian)動(dong)機(ji)(ji)在發展過程中曾經有(you)多種名字，比如無換向器(qi)電(dian)機(ji)(ji)；當采(cai)用(yong)永磁(ci)(ci)體且輸入(ru)三相(xiang)正(zheng)弦(xian)波時(shi)，可(ke)以(yi)稱為正(zheng)弦(xian)波永磁(ci)(ci)同(tong)步電(dian)動(dong)機(ji)(ji)；而如果輸入(ru)方(fang)波，那(nei)么就(jiu)(jiu)可(ke)以(yi)稱為梯形波永磁(ci)(ci)同(tong)步電(dian)動(dong)機(ji)(ji)，沒錯，這(zhe)就(jiu)(jiu)是(shi)類似(si)于(yu)之(zhi)前說(shuo)的的無刷(shua)直(zhi)流機(ji)(ji)（BLDM），大(da)家是(shi)不是(shi)感覺饒了(le)個(ge)大(da)圈有(you)轉回去了(le)，但是(shi)你現在對于(yu)變(bian)(bian)頻變(bian)(bian)速的理解一定更深一步了(le)，所(suo)以(yi)無刷(shua)直(zhi)流電(dian)機(ji)(ji)時(shi)采(cai)用(yong)直(zhi)流輸入(ru)，但是(shi)使用(yong)了(le)同(tong)步電(dian)機(ji)(ji)的變(bian)(bian)頻技術（結構與(yu)永磁(ci)(ci)同(tong)步電(dian)機(ji)(ji)相(xiang)同(tong)），在Model3上就(jiu)(jiu)采(cai)用(yong)了(le)直(zhi)流無刷(shua)電(dian)機(ji)(ji)。

單相交(jiao)流異(yi)步電機——單相交(jiao)流串勵電機（有刷）

單(dan)相交流(liu)串(chuan)勵(li)(li)電(dian)動機(ji)，俗稱串(chuan)勵(li)(li)電(dian)機(ji)或通用(yong)電(dian)機(ji)(UniversalMotor國外叫法，因交直流(liu)通用(yong)而得名)，電(dian)樞繞組和勵(li)(li)磁繞組串(chuan)聯在一起工作。

單相串(chuan)勵(li)電動(dong)機又叫做交(jiao)直流兩用(yong)(yong)串(chuan)勵(li)電動(dong)機，它(ta)既可(ke)以使用(yong)(yong)交(jiao)流電源(yuan)工作，也可(ke)以使用(yong)(yong)直流電源(yuan)工作。

單(dan)相(xiang)串(chuan)勵電(dian)動機的(de)優點是由于(yu)它轉速(su)高、起動力矩大、體積小、重量輕(qing)、不容易(yi)堵轉、適用電(dian)壓范圍很(hen)廣，可以用調壓的(de)方法來調速(su)，簡單(dan)且易(yi)于(yu)實現。

因而(er)在電動工具中(zhong)得(de)到廣泛的應(ying)用，如(ru)角(jiao)磨機、手電鉆(zhan)等。

單相串勵電(dian)機的(de)結構(gou)同直(zhi)流串勵電(dian)機十分相似，主要(yao)的(de)區別在(zai)于單相串勵電(dian)機的(de)定子鐵心必須由(you)硅(gui)鋼片(pian)疊(die)壓而(er)成，而(er)直(zhi)流的(de)磁極既可(ke)以由(you)疊(die)壓而(er)成，又可(ke)以做成整體結構(gou)。

單相(xiang)串勵電機的調(diao)速，大多數采用調(diao)節電壓的方法，就(jiu)是改變電動勢。

單相串勵電機的(de)(de)電壓調(diao)速方法采用(yong)的(de)(de)可(ke)控移相調(diao)壓，利用(yong)可(ke)控硅(gui)的(de)(de)觸發(fa)電壓滯(zhi)后于輸(shu)入電壓實(shi)現對輸(shu)入電壓的(de)(de)移相觸發(fa)。

在(zai)實現方法上有硬件和軟件方式。

采用調(diao)節電(dian)壓方(fang)法，采用可控硅調(diao)速技術(shu)，具有線路簡單，元件體積(ji)小等特點(dian)，是一種可控硅簡單有效的方(fang)法。

(a)交(jiao)流電流變化(hua)曲(qu)線;

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

(c)電流為負(fu)半波時，轉子的旋轉方向(xiang)

單相(xiang)(xiang)交流(liu)異步電機(ji)——單相(xiang)(xiang)交流(liu)鼠籠式電機(ji)（無(wu)刷(shua)）

單相電(dian)流(liu)通(tong)過電(dian)樞繞組(zu)時產生的是脈振磁場(chang)而不是旋轉磁場(chang)，所以(yi)單相異步電(dian)動(dong)機不能自(zi)起(qi)動(dong)。

為了(le)解決起動(dong)問題，單相交流供(gong)電的(de)異步電動(dong)機實(shi)際上往(wang)往(wang)做成兩相的(de)。

主(zhu)繞(rao)組(zu)由單相電(dian)源直接供(gong)電(dian)；副繞(rao)組(zu)在空間上(shang)與主(zhu)繞(rao)組(zu)差90°(電(dian)角度(du)，等于機(ji)械角度(du)被電(dian)動機(ji)磁極對數除(chu))。

副繞組串聯電(dian)容或電(dian)阻后再接到單相交流電(dian)源(yuan)，使其中(zhong)通過的(de)電(dian)流和主繞組中(zhong)的(de)電(dian)流有(you)一定的(de)相位差。

使合成磁(ci)場(chang)成橢(tuo)圓(yuan)形旋轉磁(ci)場(chang)，甚至可能接近于圓(yuan)形旋轉磁(ci)場(chang)。

電動機因此(ci)獲得起動轉矩。

利(li)用電(dian)阻分相(xiang)方(fang)法的電(dian)動機價(jia)格低(di)廉，例(li)如(ru)副繞組用較(jiao)細(xi)的導線繞制即可，但分相(xiang)效果較(jiao)差，且電(dian)阻上要消耗能量。

這種電動機在起動并達到一定轉速后，通(tong)常由裝在電動機軸上的離心式(shi)開關將副繞組自動切除，以(yi)減(jian)少電阻上的損耗、提高運(yun)行(xing)效率。

一般用(yong)于起(qi)動轉矩要求不高的場合，如小(xiao)型車床、小(xiao)型電(dian)冰箱(xiang)等，缺點是不能調速速。

利(li)用電(dian)容分相(xiang)，效果較(jiao)好，有可能在(zai)電(dian)動機(ji)某一工作(zuo)點(dian)時，使電(dian)機(ji)合成(cheng)磁場接近于圓形(xing)旋轉磁場，從而獲得較(jiao)好的(de)工作(zuo)特性。