無刷江津電機和有刷電機(ji)(ji)(ji)有什(shen)么(me)區別？同(tong)步電機(ji)(ji)(ji)和異(yi)步電機(ji)(ji)(ji)有什(shen)么(me)區別？伺服(fu)電機(ji)(ji)(ji)是(shi)否(fou)都(dou)是(shi)交流電機(ji)(ji)(ji)？伺服(fu)電機(ji)(ji)(ji)是(shi)否(fou)都(dou)是(shi)同(tong)步電機(ji)(ji)(ji)？步進電機(ji)(ji)(ji)屬于直流電機(ji)(ji)(ji)還是(shi)交流電機(ji)(ji)(ji)？舵機(ji)(ji)(ji)是(shi)否(fou)屬于伺服(fu)電機(ji)(ji)(ji)等等……

這(zhe)(zhe)些問(wen)(wen)題(ti)，很多老(lao)司機也不(bu)一定能完全解釋的(de)清(qing)楚(chu)。針對(dui)這(zhe)(zhe)些問(wen)(wen)題(ti)，大家可以參考下(xia)面這(zhe)(zhe)篇文(wen)章(zhang)學習，會(hui)對(dui)電機的(de)分類、用法、優(you)缺點(dian)有更加清(qing)晰的(de)理解。

讀過中(zhong)學(xue)物理的(de)學(xue)霸學(xue)渣都知道，為(wei)了研究通電導體在磁場受(shou)力的(de)那(nei)點事，我們把左手都練成了斷掌，這也正是直(zhi)流電機的(de)原理。

所(suo)有電機(ji)都是(shi)由定子和轉(zhuan)子組成，在直流電機(ji)中，為了讓轉(zhuan)子轉(zhuan)起來，需(xu)(xu)要不斷(duan)改(gai)變(bian)電流方向(xiang)，否則轉(zhuan)子只能轉(zhuan)半圈，這點就(jiu)像自行車腳踏板。所(suo)以(yi)直流電機(ji)需(xu)(xu)要換向(xiang)器。

廣義的直流(liu)電(dian)機(ji)包括(kuo)有刷電(dian)機(ji)和無刷電(dian)機(ji)。

有(you)刷(shua)電(dian)機(ji)又(you)稱直(zhi)流(liu)電(dian)機(ji)或碳刷(shua)電(dian)機(ji)，常說的直(zhi)流(liu)電(dian)機(ji)就是指有(you)刷(shua)直(zhi)流(liu)電(dian)機(ji)，它采用機(ji)械換(huan)向(xiang)，外(wai)部磁(ci)極不動內部線(xian)(xian)圈(電(dian)樞)動，換(huan)向(xiang)器和轉子線(xian)(xian)圈一起旋轉，電(dian)刷(shua)和磁(ci)鐵都(dou)不動，于是換(huan)向(xiang)器和電(dian)刷(shua)摩擦(ca)摩擦(ca)，完成(cheng)電(dian)流(liu)方向(xiang)的切換(huan)。

有刷電機缺點：

1、機械(xie)換向產生的火花引起換向器和(he)電刷摩擦、電磁干擾(rao)、噪聲(sheng)大、壽命短。

2、可靠性差、故障多，需要經常維護。

3、由于換向器存在，限制了轉子慣量(liang)，限制了更高(gao)轉速，影響了動態性能。

既然它這么多缺點為(wei)什(shen)么還被(bei)普遍應用，因(yin)為(wei)它扭力高、結構簡(jian)單(dan)容(rong)易維護(hu)（即換碳刷）、便(bian)宜。

無(wu)刷電(dian)(dian)(dian)機(ji)在某些(xie)領域也稱直流變(bian)頻電(dian)(dian)(dian)機(ji)（BLDC），它采用電(dian)(dian)(dian)子換向（霍爾傳感器），線圈(quan)(電(dian)(dian)(dian)樞)不動磁極動，此(ci)時(shi)永磁鐵可以(yi)在線圈(quan)外(wai)部(bu)(bu)也可以(yi)在線圈(quan)內部(bu)(bu)，于是有了外(wai)轉子無(wu)刷電(dian)(dian)(dian)機(ji)和內轉子無(wu)刷電(dian)(dian)(dian)機(ji)之分。

無刷電機(ji)構造與永磁同(tong)(tong)步電機(ji)相(xiang)同(tong)(tong)。

不(bu)過，單(dan)個的(de)無(wu)刷電(dian)機不(bu)是(shi)一套完整的(de)動力系統，無(wu)刷基(ji)本必須通(tong)過無(wu)刷控制(zhi)器也(ye)就(jiu)是(shi)電(dian)調的(de)控制(zhi)才能實現連續(xu)不(bu)斷的(de)運轉。

真正決定其(qi)使用性(xing)能的還是無(wu)刷(shua)電(dian)子(zi)調(diao)速器（也就(jiu)是電(dian)調(diao)）。

一(yi)般地，無刷電(dian)(dian)機(ji)的驅動(dong)電(dian)(dian)流(liu)有兩種，一(yi)種是方(fang)波，另一(yi)種是正弦波。

有時(shi)候把前一(yi)種(zhong)叫(jiao)(jiao)直流(liu)(liu)無(wu)刷電(dian)機，后一(yi)種(zhong)叫(jiao)(jiao)交流(liu)(liu)伺(si)服電(dian)機，確切(qie)地講是交流(liu)(liu)伺(si)服電(dian)動機的一(yi)種(zhong)。（視(shi)頻傳送門）

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

內轉(zhuan)子都是三相的 ，價格較貴(gui)。

外轉子通常使用的是單相的，價(jia)格親民，大批量(liang)生產已經(jing)接近碳刷電機，因此(ci)近年來得(de)到廣泛應用。

外轉(zhuan)(zhuan)子三相的價格(ge)已經接近內轉(zhuan)(zhuan)子的價格(ge)。 

嗯，猜都能猜到(dao)，有刷(shua)電(dian)機(ji)的(de)(de)缺點就是無刷(shua)電(dian)機(ji)的(de)(de)有點。

它具有高效率、低能(neng)耗(hao)、低噪音、超長(chang)壽命(ming)、高可(ke)靠性、可(ke)伺服控制、無級變頻調速(su)（可(ke)達很高轉速(su)）等優點(dian)，它相對比有刷(shua)直流電機體積小的(de)多，控制比異步交流電機簡單，啟(qi)動轉矩大過載能(neng)力強，至于缺點(dian)嘛……就是比有刷(shua)的(de)貴、不好維護。

直(zhi)流電機(ji)的(de)調速(su)(su)：所謂調速(su)(su)，即(ji)通過(guo)調節電機(ji)轉速(su)(su)獲得所需扭矩(ju)。

直(zhi)流(liu)（有刷）電(dian)機通(tong)過調節(jie)電(dian)壓(ya)、串(chuan)接電(dian)阻、改變勵磁都可以(yi)(yi)調速(su)，但是實(shi)際以(yi)(yi)調節(jie)電(dian)壓(ya)最(zui)為方(fang)便也最(zui)為常用(yong)，目前(qian)主要使用(yong)PWM調速(su)，PWM其實(shi)就(jiu)是通(tong)過高速(su)的(de)開關(guan)來(lai)實(shi)現直(zhi)流(liu)的(de)調壓(ya)，一(yi)個周期內，開的(de)時間長，平均(jun)電(dian)壓(ya)就(jiu)高，關(guan)的(de)時間長，平均(jun)電(dian)壓(ya)就(jiu)低，調起來(lai)很方(fang)便，只要開關(guan)速(su)度夠(gou)快(kuai)，電(dian)網的(de)諧波就(jiu)少，且電(dian)流(liu)更(geng)為連續。

但(dan)是電(dian)(dian)(dian)刷(shua)和換(huan)(huan)向器長(chang)期磨損，同時(shi)(shi)在換(huan)(huan)向的(de)時(shi)(shi)候有巨(ju)大的(de)電(dian)(dian)(dian)流變(bian)化，非常(chang)容易產生火花，換(huan)(huan)向器和電(dian)(dian)(dian)刷(shua)限制了直流電(dian)(dian)(dian)動機(ji)的(de)容量和速(su)度(du)，使(shi)得直流電(dian)(dian)(dian)動機(ji)的(de)調速(su)遇到(dao)了瓶頸(jing)。

對于(yu)無(wu)刷(shua)直流電(dian)機(ji)，調(diao)速的(de)(de)時(shi)候表(biao)面上(shang)只控制了輸入電(dian)壓，但電(dian)機(ji)的(de)(de)自控變頻調(diao)速系統（無(wu)刷(shua)直流電(dian)機(ji)本(ben)身自帶轉(zhuan)子(zi)位(wei)置(zhi)檢測器等轉(zhuan)子(zi)位(wei)置(zhi)信號獲取裝置(zhi)，使用此裝置(zhi)的(de)(de)轉(zhuan)子(zi)位(wei)置(zhi)信號來控制變壓變頻調(diao)速裝置(zhi)的(de)(de)換相時(shi)刻）自動(dong)根據變壓控制了頻率，用起來和直流（有(you)刷(shua)）電(dian)機(ji)幾(ji)乎一樣，非常(chang)方便。

由于轉(zhuan)子(zi)采用永磁體(ti)，不需要專門的勵磁繞組，在同(tong)等(deng)(deng)容量的情況下，電機(ji)體(ti)積更(geng)小，重量更(geng)輕，效率(lv)更(geng)高，結構(gou)更(geng)緊湊，運行更(geng)可靠，動(dong)態性能更(geng)好(hao)，在電動(dong)汽車的驅(qu)動(dong)等(deng)(deng)方面都獲得了廣泛的應用。

交流電(dian)(dian)機(ji)(ji)分為(wei)同步電(dian)(dian)機(ji)(ji)和(he)異(yi)(yi)步電(dian)(dian)機(ji)(ji)，同步電(dian)(dian)機(ji)(ji)多用于發電(dian)(dian)機(ji)(ji)，異(yi)(yi)步電(dian)(dian)機(ji)(ji)多用于電(dian)(dian)動機(ji)(ji)。

電機的(de)外殼是(shi)定(ding)子(zi)，定(ding)子(zi)上(shang)有三相對稱交流繞組(zu)，由于三相電順序變化，形成一個(ge)旋(xuan)轉的(de)合成磁(ci)場，磁(ci)場的(de)旋(xuan)轉速(su)(su)度就是(shi)同步轉速(su)(su)。

同步(bu)轉速n=60f/p，f是頻(pin)率，p是極對數，比如對于接入電網(wang)50Hz的(de)2極電動機(ji)（即極對數為1對），那(nei)么轉速n=60*50/1=3000r/min。

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

異步電機機構簡單，轉(zhuan)子為閉(bi)合線圈，比如鼠籠式(shi)。

轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)線圈將(jiang)切割旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)，產(chan)生感(gan)應電動(dong)勢，進而產(chan)生感(gan)應電流，最后產(chan)生旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)，這樣轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)就變成了一個電磁(ci)(ci)鐵，將(jiang)跟(gen)隨定(ding)(ding)子(zi)(zi)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)，所以轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)的轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)速必然＜定(ding)(ding)子(zi)(zi)的旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)，這樣才(cai)能(neng)切割磁(ci)(ci)感(gan)線。

即轉(zhuan)子(zi)的異步轉(zhuan)速(su)＜同步轉(zhuan)速(su)，轉(zhuan)子(zi)與(yu)定子(zi)磁(ci)場存在轉(zhuan)速(su)差，所以(yi)稱(cheng)之(zhi)為異步電機(ji)。

不同廠家生產的異步(bu)電(dian)機額定轉速略有差異，2極電(dian)機約2800+r/min，4極，6極，8極異步(bu)約為1400+,950+,700+。

異(yi)步電機空載(zai)時轉速高，有負(fu)載(zai)時轉速下降(jiang)。

異步電動機結(jie)構簡單，維護方便，運行(xing)可(ke)靠價格便宜，得到廣(guang)泛應用。

同步電機：

如(ru)果讓轉子速(su)度(du)=定子磁(ci)場旋(xuan)轉速(su)度(du)，就(jiu)成為了同步(bu)(bu)電機，此(ci)時(shi)就(jiu)需要把定子變成一個電磁(ci)鐵或永磁(ci)鐵，即(ji)給(gei)定子通電，此(ci)時(shi)不需要再切割磁(ci)感線(xian)就(jiu)能旋(xuan)轉，旋(xuan)轉速(su)度(du)與磁(ci)場旋(xuan)轉速(su)度(du)相(xiang)同，即(ji)形成同步(bu)(bu)電機。      

同步電(dian)機(ji)(ji)轉子結構比異步電(dian)機(ji)(ji)復(fu)雜，價格(ge)高，在生產生活中應(ying)用不如(ru)異步電(dian)機(ji)(ji)廣泛，主要用作發電(dian)機(ji)(ji)上，現在火電(dian)站(zhan)，水(shui)(shui)電(dian)站(zhan)、汽輪機(ji)(ji)、水(shui)(shui)輪機(ji)(ji)基(ji)本(ben)都(dou)是同步電(dian)機(ji)(ji)。

異步(bu)電(dian)機(ji)的調速：理論(lun)上(shang)異步(bu)電(dian)動(dong)機(ji)控(kong)制交流電(dian)頻(pin)率、電(dian)壓、或者轉子的電(dian)阻、電(dian)機(ji)的磁極分布都可以調速，但是實(shi)際上(shang)實(shi)現無(wu)極調速用(yong)調節頻(pin)率和電(dian)壓的方法實(shi)現。

由于(yu)調壓調速(su)范(fan)圍不(bu)大，一般只能用在調速(su)要求不(bu)高(gao)的場合，應用并(bing)不(bu)廣泛。      

 變頻(pin)(pin)調(diao)速：說到(dao)變頻(pin)(pin)，大家(jia)可能都(dou)聽(ting)說過。

變(bian)(bian)(bian)頻(pin)調速的(de)全稱(cheng)是變(bian)(bian)(bian)壓(ya)變(bian)(bian)(bian)頻(pin)調速（VVVF），也就是在(zai)改變(bian)(bian)(bian)頻(pin)率的(de)時候改變(bian)(bian)(bian)電壓(ya)，這樣異(yi)步(bu)電動機的(de)調速范圍(wei)就足夠大了。

變(bian)(bian)頻器可以分為兩個大類(lei)：交(jiao)交(jiao)變(bian)(bian)頻和交(jiao)直交(jiao)變(bian)(bian)頻。

交(jiao)(jiao)-交(jiao)(jiao)變(bian)頻：將交(jiao)(jiao)流電(dian)直接通過(guo)電(dian)力電(dian)子器件變(bian)換為另一個頻率(lv)的(de)(de)(de)交(jiao)(jiao)流電(dian)，更高輸出頻率(lv)不能超過(guo)輸入頻率(lv)的(de)(de)(de)一半，所(suo)以(yi)一般只用在(zai)低轉速、大容量(liang)的(de)(de)(de)系統(tong)中，可以(yi)省去(qu)龐大的(de)(de)(de)齒(chi)輪減速箱。

交(jiao)(jiao)-直-交(jiao)(jiao)變頻器(qi)(qi)將交(jiao)(jiao)流(liu)電(dian)先整流(liu)變成直流(liu)，再(zai)通過逆變器(qi)(qi)變成可控頻率和電(dian)壓的交(jiao)(jiao)流(liu)，配合PWM技(ji)術，這(zhe)種變頻器(qi)(qi)可以實(shi)現大(da)范圍的變壓變頻。

對于電動汽車來講，異步電動機皮(pi)實(shi)耐用，過載能力強(qiang)，控制算法又如此成(cheng)熟(shu)，完全可(ke)以拿(na)來用。

同(tong)步(bu)電(dian)(dian)機的調速：同(tong)步(bu)機沒有轉差率，在(zai)結構確定的情況下，控制電(dian)(dian)壓不(bu)(bu)能改變轉速，所以在(zai)變頻器出現之(zhi)前，同(tong)步(bu)電(dian)(dian)動機是(shi)完(wan)全不(bu)(bu)能調速的。

變(bian)頻(pin)器(qi)的出現讓交流同步電(dian)動機也有了巨大的調速(su)范(fan)圍(wei)，因其轉子(zi)也有獨(du)立(li)勵磁(ci)（永(yong)磁(ci)體或者(zhe)電(dian)勵磁(ci)），其調速(su)范(fan)圍(wei)要比異步電(dian)動機更寬，同步電(dian)動機煥發了新的生機。       

同步電動機變(bian)壓變(bian)頻(pin)調(diao)速(su)系統可(ke)以分(fen)為他控(kong)變(bian)頻(pin)調(diao)速(su)和自控(kong)變(bian)頻(pin)調(diao)速(su)。

對于他控變(bian)頻調(diao)速(su)，和異步電(dian)動機的變(bian)頻調(diao)速(su)類似，也可以根據(ju)其數(shu)學模型采用(yong)SVPWM等控制(zhi)方式來實現控制(zhi)，其性(xing)能還要優于普通交(jiao)流異步電(dian)動機。

自控變頻同(tong)步(bu)(bu)電動(dong)機(ji)在發展過(guo)程中曾經有(you)多種名字(zi)，比如無換向(xiang)器電機(ji)；當采(cai)用(yong)(yong)永磁體且輸入(ru)三相(xiang)(xiang)正弦波(bo)時，可(ke)以稱為(wei)正弦波(bo)永磁同(tong)步(bu)(bu)電動(dong)機(ji)；而(er)如果輸入(ru)方波(bo)，那么就(jiu)可(ke)以稱為(wei)梯形波(bo)永磁同(tong)步(bu)(bu)電動(dong)機(ji)，沒錯，這就(jiu)是類似于之前說的的無刷直流機(ji)（BLDM），大家(jia)是不是感(gan)覺饒了(le)(le)個大圈有(you)轉回去了(le)(le)，但是你(ni)現在對于變頻變速的理解一(yi)定(ding)更深一(yi)步(bu)(bu)了(le)(le)，所以無刷直流電機(ji)時采(cai)用(yong)(yong)直流輸入(ru)，但是使用(yong)(yong)了(le)(le)同(tong)步(bu)(bu)電機(ji)的變頻技術(shu)（結構(gou)與(yu)永磁同(tong)步(bu)(bu)電機(ji)相(xiang)(xiang)同(tong)），在Model3上就(jiu)采(cai)用(yong)(yong)了(le)(le)直流無刷電機(ji)。

單相交流(liu)異步電(dian)機——單相交流(liu)串勵電(dian)機（有刷）

單(dan)相交流(liu)串(chuan)(chuan)勵電動機，俗(su)稱(cheng)串(chuan)(chuan)勵電機或通(tong)用電機(UniversalMotor國(guo)外叫(jiao)法，因(yin)交直(zhi)流(liu)通(tong)用而得名(ming))，電樞繞(rao)組和勵磁繞(rao)組串(chuan)(chuan)聯在一起工作(zuo)。

單(dan)相串勵電(dian)動機(ji)又叫做交直(zhi)流(liu)(liu)兩用(yong)串勵電(dian)動機(ji)，它既(ji)可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)交流(liu)(liu)電(dian)源工作，也可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)源工作。

單(dan)(dan)相串勵電動機的(de)優點(dian)是由于(yu)它(ta)轉(zhuan)(zhuan)速高、起動力(li)矩大、體積(ji)小、重量輕、不容易(yi)堵轉(zhuan)(zhuan)、適(shi)用(yong)電壓范(fan)圍(wei)很廣(guang)，可以用(yong)調壓的(de)方法來調速，簡單(dan)(dan)且易(yi)于(yu)實現。

因而在電動工具中得到廣泛的應用，如角磨機、手電鉆等。

單相串勵電機的(de)結構同直流(liu)串勵電機十分(fen)相似，主要(yao)的(de)區別在于單相串勵電機的(de)定(ding)子鐵(tie)心必須由(you)硅(gui)鋼(gang)片疊壓而成，而直流(liu)的(de)磁(ci)極既(ji)可以(yi)由(you)疊壓而成，又(you)可以(yi)做成整體結構。

單相串(chuan)勵電機的調速，大多數采用調節電壓的方法，就是改變電動勢。

單相串勵電(dian)機的(de)電(dian)壓(ya)調速方(fang)法采用的(de)可控移(yi)相調壓(ya)，利用可控硅的(de)觸發(fa)電(dian)壓(ya)滯后于輸入電(dian)壓(ya)實現對(dui)輸入電(dian)壓(ya)的(de)移(yi)相觸發(fa)。

在實現方法上有硬件(jian)和軟件(jian)方式。

采用調節電壓方法(fa)，采用可控硅調速技術(shu)，具(ju)有(you)線(xian)路簡單，元件體(ti)積(ji)小(xiao)等(deng)特點(dian)，是(shi)一(yi)種可控硅簡單有(you)效(xiao)的方法(fa)。

(a)交流(liu)電流(liu)變化曲線(xian);

(b)電流為正(zheng)半波時，轉子的旋轉方(fang)向  

(c)電流為負半波時，轉子(zi)的旋轉方向(xiang)

單相交(jiao)流異步電機——單相交(jiao)流鼠(shu)籠(long)式電機（無刷(shua)）

單相電(dian)流通(tong)過電(dian)樞繞組(zu)時產生的是脈(mo)振磁場(chang)而(er)不是旋轉磁場(chang)，所以(yi)單相異(yi)步電(dian)動機不能自起動。

為了解決起(qi)動問題，單相交流供電的異步電動機(ji)實際(ji)上(shang)往往做成兩相的。

主(zhu)繞(rao)(rao)組(zu)由(you)單(dan)相電(dian)源直接供(gong)電(dian)；副繞(rao)(rao)組(zu)在空(kong)間上與主(zhu)繞(rao)(rao)組(zu)差90°(電(dian)角(jiao)度，等于(yu)機械角(jiao)度被電(dian)動機磁極對數除(chu))。

副繞組(zu)串聯電(dian)容或電(dian)阻后再接到單相(xiang)交流電(dian)源，使其中(zhong)(zhong)通過的(de)電(dian)流和主繞組(zu)中(zhong)(zhong)的(de)電(dian)流有一定的(de)相(xiang)位差。

使合成磁(ci)場(chang)(chang)成橢圓形(xing)旋轉磁(ci)場(chang)(chang)，甚至可(ke)能(neng)接近于圓形(xing)旋轉磁(ci)場(chang)(chang)。

電動機因(yin)此獲得起動轉矩(ju)。

利用電(dian)(dian)阻分(fen)相(xiang)方法的電(dian)(dian)動機價(jia)格低廉(lian)，例如副繞組用較(jiao)細的導線繞制即可(ke)，但分(fen)相(xiang)效果較(jiao)差(cha)，且電(dian)(dian)阻上要(yao)消(xiao)耗(hao)能量。

這種電動機在(zai)起動并達到一定(ding)轉(zhuan)速后(hou)，通常由裝在(zai)電動機軸上的離心式(shi)開關將副(fu)繞組(zu)自(zi)動切除，以減(jian)少(shao)電阻上的損(sun)耗、提高(gao)運行效率。

一般用于(yu)起動(dong)轉矩(ju)要求不(bu)高的場合，如小(xiao)型車床、小(xiao)型電冰(bing)箱等，缺(que)點是不(bu)能調速速。

利用電容分(fen)相(xiang)，效果較好(hao)，有可能在電動機某一工作點(dian)時，使電機合成(cheng)磁場接近于圓形旋轉(zhuan)磁場，從而獲得較好(hao)的工作特(te)性。