無刷錦州電機和(he)有(you)刷電機(ji)有(you)什么區別(bie)？同(tong)步電機(ji)和(he)異步電機(ji)有(you)什么區別(bie)？伺服(fu)電機(ji)是(shi)否都是(shi)交流電機(ji)？伺服(fu)電機(ji)是(shi)否都是(shi)同(tong)步電機(ji)？步進電機(ji)屬(shu)于(yu)(yu)直流電機(ji)還是(shi)交流電機(ji)？舵機(ji)是(shi)否屬(shu)于(yu)(yu)伺服(fu)電機(ji)等(deng)(deng)等(deng)(deng)……

這些問題(ti)，很多(duo)老司機也(ye)不一(yi)定能(neng)完(wan)全解(jie)釋的(de)(de)清楚。針對(dui)這些問題(ti)，大家(jia)可以參(can)考下面這篇(pian)文(wen)章學習，會對(dui)電機的(de)(de)分類、用法、優缺點有(you)更(geng)加清晰的(de)(de)理解(jie)。

讀過中學(xue)物理的學(xue)霸學(xue)渣都知道，為了研究通電(dian)導體(ti)在磁場受力的那點事(shi)，我們把左(zuo)手都練成了斷掌，這也正是(shi)直流電(dian)機的原理。

所有電(dian)機(ji)(ji)都是由(you)定子(zi)(zi)和轉(zhuan)子(zi)(zi)組(zu)成，在(zai)直流(liu)電(dian)機(ji)(ji)中，為了讓轉(zhuan)子(zi)(zi)轉(zhuan)起來(lai)，需要(yao)不斷改變電(dian)流(liu)方向，否(fou)則(ze)轉(zhuan)子(zi)(zi)只能轉(zhuan)半圈，這點就像自行車腳踏板。所以直流(liu)電(dian)機(ji)(ji)需要(yao)換向器。

廣義的直流電(dian)機(ji)包括有刷電(dian)機(ji)和無刷電(dian)機(ji)。

有(you)刷電(dian)機又稱直(zhi)流(liu)電(dian)機或碳刷電(dian)機，常說的直(zhi)流(liu)電(dian)機就(jiu)是指有(you)刷直(zhi)流(liu)電(dian)機，它采(cai)用機械換向，外部(bu)磁極不(bu)動(dong)(dong)內部(bu)線圈(電(dian)樞)動(dong)(dong)，換向器和轉(zhuan)子線圈一(yi)起旋轉(zhuan)，電(dian)刷和磁鐵(tie)都不(bu)動(dong)(dong)，于是換向器和電(dian)刷摩(mo)擦摩(mo)擦，完(wan)成(cheng)電(dian)流(liu)方向的切換。

有刷電機缺點：

1、機械換向產(chan)生(sheng)的(de)火花引起(qi)換向器和(he)電(dian)刷(shua)摩擦、電(dian)磁干擾、噪聲大(da)、壽命短。

2、可(ke)靠性差、故障多，需要經(jing)常維護。

3、由于換向(xiang)器(qi)存在，限制了(le)轉(zhuan)子慣量，限制了(le)更高轉(zhuan)速，影響了(le)動態性能。

既然它(ta)這么(me)多缺點為(wei)什(shen)么(me)還(huan)被普(pu)遍應(ying)用(yong)，因為(wei)它(ta)扭力(li)高、結構簡單容易維護（即換碳刷(shua)）、便宜。

無(wu)刷(shua)電(dian)(dian)機在(zai)某些領域也稱直流(liu)變頻電(dian)(dian)機（BLDC），它(ta)采(cai)用電(dian)(dian)子(zi)換(huan)向（霍爾傳感器(qi)），線(xian)圈(quan)(電(dian)(dian)樞)不(bu)動(dong)磁極動(dong)，此時永磁鐵可以(yi)在(zai)線(xian)圈(quan)外部也可以(yi)在(zai)線(xian)圈(quan)內(nei)部，于是有了(le)外轉(zhuan)子(zi)無(wu)刷(shua)電(dian)(dian)機和內(nei)轉(zhuan)子(zi)無(wu)刷(shua)電(dian)(dian)機之分。

無刷(shua)電(dian)機(ji)構造(zao)與永磁同步電(dian)機(ji)相同。

不(bu)過，單個的無刷(shua)電機不(bu)是一(yi)套(tao)完整的動(dong)力系統，無刷(shua)基本(ben)必須通過無刷(shua)控制(zhi)器(qi)也就是電調的控制(zhi)才能實現連(lian)續不(bu)斷的運轉。

真正決(jue)定(ding)其(qi)使用性(xing)能的還(huan)是(shi)無刷(shua)電子調速器（也(ye)就是(shi)電調）。

一(yi)(yi)般(ban)地，無刷電機(ji)的驅動電流有兩種，一(yi)(yi)種是方波，另一(yi)(yi)種是正弦波。

有時(shi)候把前一種叫直流(liu)無刷電機，后(hou)一種叫交流(liu)伺服電機，確切地講是(shi)交流(liu)伺服電動機的一種。（視頻傳送(song)門）

無(wu)刷電(dian)(dian)機(ji)的運轉(zhuan)方式不同，有可(ke)以(yi)分為(wei)內轉(zhuan)子無(wu)刷電(dian)(dian)機(ji)和外轉(zhuan)子無(wu)刷電(dian)(dian)機(ji)。

內轉子都是三相(xiang)的 ，價格較貴。

外(wai)轉(zhuan)子通常使用(yong)的是單相的，價格(ge)親民，大批量生產(chan)已經接近(jin)碳刷電機，因此近(jin)年來得到廣泛應用(yong)。

外(wai)轉(zhuan)子三相(xiang)的(de)價(jia)格已經接近內轉(zhuan)子的(de)價(jia)格。 

嗯，猜(cai)都能猜(cai)到，有刷(shua)電(dian)機(ji)的缺點(dian)就是無刷(shua)電(dian)機(ji)的有點(dian)。

它具有(you)高效率(lv)、低能耗、低噪(zao)音、超長(chang)壽命、高可靠性(xing)、可伺服控制、無級變頻調速（可達很(hen)高轉速）等優點(dian)(dian)，它相(xiang)對比有(you)刷直流(liu)電機體(ti)積小的多，控制比異步交(jiao)流(liu)電機簡單，啟(qi)動轉矩大過載(zai)能力強，至于(yu)缺點(dian)(dian)嘛……就是比有(you)刷的貴、不好維(wei)護(hu)。

直流電機的調速：所(suo)謂調速，即通過調節電機轉速獲得(de)所(suo)需(xu)扭矩。

直流（有刷）電(dian)機(ji)通過調(diao)(diao)(diao)節電(dian)壓、串(chuan)接電(dian)阻、改變勵磁都可以調(diao)(diao)(diao)速(su)，但是實(shi)際以調(diao)(diao)(diao)節電(dian)壓最(zui)為(wei)方(fang)便也最(zui)為(wei)常用，目前(qian)主要(yao)使用PWM調(diao)(diao)(diao)速(su)，PWM其實(shi)就是通過高速(su)的開(kai)關(guan)來實(shi)現(xian)直流的調(diao)(diao)(diao)壓，一個周期內，開(kai)的時間(jian)長(chang)，平(ping)均電(dian)壓就高，關(guan)的時間(jian)長(chang)，平(ping)均電(dian)壓就低，調(diao)(diao)(diao)起來很方(fang)便，只要(yao)開(kai)關(guan)速(su)度夠(gou)快，電(dian)網的諧波(bo)就少(shao)，且(qie)電(dian)流更為(wei)連續(xu)。

但(dan)是(shi)電(dian)(dian)刷(shua)和換(huan)向器(qi)長期磨(mo)損(sun)，同時在換(huan)向的時候(hou)有巨(ju)大的電(dian)(dian)流變化，非常容易產(chan)生火(huo)花(hua)，換(huan)向器(qi)和電(dian)(dian)刷(shua)限制了直(zhi)(zhi)流電(dian)(dian)動機的容量(liang)和速度，使得(de)直(zhi)(zhi)流電(dian)(dian)動機的調速遇到了瓶頸(jing)。

對于無(wu)刷(shua)直流電機，調(diao)速的時候表面上只(zhi)控制(zhi)了輸入電壓，但電機的自(zi)控變(bian)(bian)頻調(diao)速系(xi)統（無(wu)刷(shua)直流電機本身自(zi)帶轉子(zi)位置(zhi)檢測(ce)器等(deng)轉子(zi)位置(zhi)信號(hao)獲取(qu)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)，使用此裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)的轉子(zi)位置(zhi)信號(hao)來(lai)控制(zhi)變(bian)(bian)壓變(bian)(bian)頻調(diao)速裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)的換相時刻）自(zi)動根(gen)據變(bian)(bian)壓控制(zhi)了頻率(lv)，用起(qi)來(lai)和(he)直流（有刷(shua)）電機幾乎一樣，非(fei)常方便。

由于轉子(zi)采(cai)用(yong)永磁(ci)體，不需要專(zhuan)門的勵(li)磁(ci)繞組，在(zai)同(tong)等容(rong)量的情況下，電機體積更(geng)(geng)小(xiao)，重(zhong)量更(geng)(geng)輕，效(xiao)率更(geng)(geng)高，結構(gou)更(geng)(geng)緊湊，運行更(geng)(geng)可靠，動態(tai)性(xing)能更(geng)(geng)好，在(zai)電動汽(qi)車(che)的驅動等方面都獲得了(le)廣泛(fan)的應用(yong)。

交流電(dian)機分(fen)為同步電(dian)機和異步電(dian)機，同步電(dian)機多(duo)用于發電(dian)機，異步電(dian)機多(duo)用于電(dian)動機。

電(dian)機的外(wai)殼是(shi)定子(zi)，定子(zi)上有三(san)相對(dui)稱交(jiao)流繞組，由(you)于三(san)相電(dian)順序(xu)變(bian)化，形成(cheng)一(yi)個旋(xuan)轉(zhuan)的合成(cheng)磁場(chang)，磁場(chang)的旋(xuan)轉(zhuan)速(su)度就是(shi)同步(bu)轉(zhuan)速(su)。

同(tong)步轉速(su)n=60f/p，f是頻(pin)率，p是極(ji)對(dui)數，比(bi)如對(dui)于接入電(dian)網(wang)50Hz的2極(ji)電(dian)動機（即極(ji)對(dui)數為1對(dui)），那(nei)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1500，1000,750  。

異步電(dian)機機構簡單，轉子為閉(bi)合線圈(quan)，比如(ru)鼠籠(long)式。

轉(zhuan)子(zi)線圈(quan)將(jiang)切割(ge)旋轉(zhuan)磁(ci)(ci)場，產(chan)生(sheng)(sheng)感(gan)應(ying)電(dian)動勢(shi)，進而產(chan)生(sheng)(sheng)感(gan)應(ying)電(dian)流，最后產(chan)生(sheng)(sheng)旋轉(zhuan)磁(ci)(ci)場，這樣轉(zhuan)子(zi)就變成了一個電(dian)磁(ci)(ci)鐵，將(jiang)跟隨定子(zi)磁(ci)(ci)場旋轉(zhuan)，所以轉(zhuan)子(zi)的轉(zhuan)速必然＜定子(zi)的旋轉(zhuan)磁(ci)(ci)場，這樣才能切割(ge)磁(ci)(ci)感(gan)線。

即轉(zhuan)子(zi)的異步轉(zhuan)速＜同步轉(zhuan)速，轉(zhuan)子(zi)與定子(zi)磁場存在轉(zhuan)速差，所以稱之(zhi)為(wei)異步電機。

不同廠家生產(chan)的異步(bu)(bu)電機額定轉(zhuan)速略有差(cha)異，2極(ji)(ji)電機約(yue)2800+r/min，4極(ji)(ji)，6極(ji)(ji)，8極(ji)(ji)異步(bu)(bu)約(yue)為1400+,950+,700+。

異(yi)步電機空載時(shi)轉(zhuan)速高，有負載時(shi)轉(zhuan)速下降。

異步電(dian)動機結(jie)構簡(jian)單，維護方便(bian)，運行(xing)可靠價(jia)格便(bian)宜，得到(dao)廣泛應用。

同步電機：

如果讓轉(zhuan)(zhuan)子速度=定(ding)(ding)子磁場(chang)旋轉(zhuan)(zhuan)速度，就成(cheng)為了同步電機，此時就需要把定(ding)(ding)子變成(cheng)一個電磁鐵(tie)或永磁鐵(tie)，即(ji)給定(ding)(ding)子通電，此時不需要再切割磁感(gan)線就能旋轉(zhuan)(zhuan)，旋轉(zhuan)(zhuan)速度與磁場(chang)旋轉(zhuan)(zhuan)速度相(xiang)同，即(ji)形(xing)成(cheng)同步電機。      

同步電(dian)機轉子結構比異步電(dian)機復雜(za)，價格高，在(zai)生產(chan)生活中(zhong)應用不如異步電(dian)機廣泛(fan)，主要用作(zuo)發(fa)電(dian)機上，現在(zai)火電(dian)站，水電(dian)站、汽輪機、水輪機基本都是(shi)同步電(dian)機。

異步電(dian)(dian)機(ji)(ji)的(de)調速：理論上異步電(dian)(dian)動機(ji)(ji)控制(zhi)交流電(dian)(dian)頻率、電(dian)(dian)壓、或者轉(zhuan)子的(de)電(dian)(dian)阻、電(dian)(dian)機(ji)(ji)的(de)磁(ci)極(ji)分(fen)布都可以調速，但是實(shi)際(ji)上實(shi)現(xian)無極(ji)調速用調節(jie)頻率和電(dian)(dian)壓的(de)方法實(shi)現(xian)。

由于調壓調速(su)(su)范(fan)圍不(bu)(bu)大，一般(ban)只(zhi)能(neng)用在(zai)調速(su)(su)要求(qiu)不(bu)(bu)高(gao)的場合，應用并不(bu)(bu)廣泛。      

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

變頻調速的全稱是(shi)變壓變頻調速（VVVF），也就(jiu)是(shi)在改變頻率的時(shi)候改變電壓，這(zhe)樣異步電動機(ji)的調速范(fan)圍就(jiu)足夠大了。

變(bian)頻(pin)器可(ke)以(yi)分(fen)為兩個大類：交交變(bian)頻(pin)和交直交變(bian)頻(pin)。

交(jiao)(jiao)(jiao)-交(jiao)(jiao)(jiao)變頻：將交(jiao)(jiao)(jiao)流電直(zhi)接(jie)通過(guo)(guo)電力電子(zi)器件變換為(wei)另一(yi)個頻率的(de)交(jiao)(jiao)(jiao)流電，更高(gao)輸出頻率不能超過(guo)(guo)輸入頻率的(de)一(yi)半，所(suo)以一(yi)般只用在低轉速、大容量的(de)系統中，可以省去龐大的(de)齒輪減速箱。

交-直(zhi)(zhi)-交變(bian)頻(pin)器(qi)(qi)將交流(liu)電先整流(liu)變(bian)成(cheng)直(zhi)(zhi)流(liu)，再通過(guo)逆變(bian)器(qi)(qi)變(bian)成(cheng)可(ke)控頻(pin)率和(he)電壓(ya)的(de)交流(liu)，配(pei)合PWM技(ji)術，這(zhe)種變(bian)頻(pin)器(qi)(qi)可(ke)以實現大(da)范圍的(de)變(bian)壓(ya)變(bian)頻(pin)。

對于電動(dong)汽車來講，異步電動(dong)機皮實耐用(yong)，過載(zai)能力強，控(kong)制算法又如此(ci)成(cheng)熟(shu)，完(wan)全可以拿來用(yong)。

同(tong)步(bu)電機的調(diao)速：同(tong)步(bu)機沒有轉差率，在結(jie)構確(que)定的情況下，控制電壓不能(neng)改(gai)變轉速，所以在變頻器出現之前，同(tong)步(bu)電動機是完(wan)全(quan)不能(neng)調(diao)速的。

變(bian)頻器(qi)的(de)出(chu)現讓交流同步電(dian)動機(ji)也有了(le)(le)巨大的(de)調速(su)范(fan)圍，因其轉子也有獨立勵磁（永磁體或(huo)者(zhe)電(dian)勵磁），其調速(su)范(fan)圍要比異步電(dian)動機(ji)更寬，同步電(dian)動機(ji)煥發了(le)(le)新的(de)生(sheng)機(ji)。       

同(tong)步電動(dong)機變壓變頻(pin)調(diao)速系統可以(yi)分為(wei)他控(kong)(kong)變頻(pin)調(diao)速和自控(kong)(kong)變頻(pin)調(diao)速。

對于(yu)他控變頻調(diao)速(su)，和異步(bu)電(dian)動(dong)機(ji)的變頻調(diao)速(su)類(lei)似(si)，也可以根據其(qi)數學(xue)模型采用(yong)SVPWM等(deng)控制(zhi)方式來實(shi)現控制(zhi)，其(qi)性能還要優于(yu)普通交流異步(bu)電(dian)動(dong)機(ji)。

自控變(bian)頻同(tong)(tong)步電(dian)動(dong)機(ji)在(zai)發展過程中曾經(jing)有多種名字，比(bi)如無(wu)換向器電(dian)機(ji)；當(dang)采(cai)用(yong)永磁(ci)(ci)體且輸(shu)入(ru)三相正弦波(bo)時，可以稱為正弦波(bo)永磁(ci)(ci)同(tong)(tong)步電(dian)動(dong)機(ji)；而如果(guo)輸(shu)入(ru)方波(bo)，那么就可以稱為梯形(xing)波(bo)永磁(ci)(ci)同(tong)(tong)步電(dian)動(dong)機(ji)，沒錯，這就是(shi)類似于之(zhi)前說的(de)的(de)無(wu)刷(shua)直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)機(ji)（BLDM），大家是(shi)不是(shi)感覺饒了(le)(le)個大圈有轉回去了(le)(le)，但(dan)是(shi)你現在(zai)對于變(bian)頻變(bian)速的(de)理(li)解一定更深一步了(le)(le)，所以無(wu)刷(shua)直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)電(dian)機(ji)時采(cai)用(yong)直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)輸(shu)入(ru)，但(dan)是(shi)使用(yong)了(le)(le)同(tong)(tong)步電(dian)機(ji)的(de)變(bian)頻技(ji)術(shu)（結構與永磁(ci)(ci)同(tong)(tong)步電(dian)機(ji)相同(tong)(tong)），在(zai)Model3上就采(cai)用(yong)了(le)(le)直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)無(wu)刷(shua)電(dian)機(ji)。

單相交流(liu)異(yi)步電機——單相交流(liu)串勵電機（有刷）

單相交流串勵電(dian)動機，俗(su)稱串勵電(dian)機或通用電(dian)機(UniversalMotor國外叫法(fa)，因交直流通用而得名(ming))，電(dian)樞繞(rao)組(zu)和勵磁(ci)繞(rao)組(zu)串聯(lian)在一起(qi)工作。

單相(xiang)串勵電(dian)動機又叫做交直流(liu)兩用串勵電(dian)動機，它既可以(yi)使用交流(liu)電(dian)源(yuan)(yuan)工作(zuo)，也可以(yi)使用直流(liu)電(dian)源(yuan)(yuan)工作(zuo)。

單相串(chuan)勵電動機的(de)優點(dian)是由于(yu)它轉速(su)高(gao)、起(qi)動力矩大、體積小(xiao)、重量輕、不容易堵轉、適用(yong)電壓(ya)(ya)范圍(wei)很廣，可(ke)以(yi)用(yong)調(diao)壓(ya)(ya)的(de)方法來調(diao)速(su)，簡單且易于(yu)實現。

因而在(zai)電動工(gong)具中得到廣泛的應用(yong)，如角磨機、手電鉆等。

單相串(chuan)勵(li)電(dian)(dian)機(ji)的結構同直(zhi)流(liu)串(chuan)勵(li)電(dian)(dian)機(ji)十分相似(si)，主要的區別在于單相串(chuan)勵(li)電(dian)(dian)機(ji)的定子(zi)鐵心必須(xu)由(you)硅鋼片(pian)疊壓而成(cheng)，而直(zhi)流(liu)的磁極既可以(yi)由(you)疊壓而成(cheng)，又可以(yi)做成(cheng)整體結構。

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

單(dan)相串(chuan)勵電(dian)機的(de)電(dian)壓(ya)調速方法采用的(de)可(ke)(ke)控(kong)移相調壓(ya)，利用可(ke)(ke)控(kong)硅的(de)觸發電(dian)壓(ya)滯后于輸入電(dian)壓(ya)實現對輸入電(dian)壓(ya)的(de)移相觸發。

在實現方法上有(you)硬件(jian)和軟件(jian)方式。

采用調節電壓方法，采用可(ke)控硅調速(su)技(ji)術，具(ju)有線路(lu)簡(jian)單(dan)，元(yuan)件(jian)體積小等特點，是一種可(ke)控硅簡(jian)單(dan)有效的方法。

(a)交流電流變化曲(qu)線;

(b)電流為正半波時，轉子的(de)旋轉方向(xiang)  

(c)電流為負半波時，轉子(zi)的旋轉方向

單(dan)相交流(liu)異步電機——單(dan)相交流(liu)鼠籠式電機（無刷）

單相(xiang)電(dian)流通過電(dian)樞繞組時產生的(de)是(shi)脈振(zhen)磁(ci)場而不是(shi)旋轉(zhuan)磁(ci)場，所以單相(xiang)異步電(dian)動機不能自(zi)起(qi)動。

為(wei)了解決起(qi)動(dong)問(wen)題，單(dan)相交流供電的異步電動(dong)機實際上往往做(zuo)成兩(liang)相的。

主(zhu)繞(rao)組由(you)單相電(dian)源(yuan)直接供電(dian)；副(fu)繞(rao)組在空間上與主(zhu)繞(rao)組差90°(電(dian)角度(du)，等于機械角度(du)被電(dian)動(dong)機磁極(ji)對數除)。

副繞(rao)組(zu)(zu)串聯(lian)電容或電阻后再接到單相(xiang)(xiang)交流電源(yuan)，使其中通過的電流和主繞(rao)組(zu)(zu)中的電流有一定的相(xiang)(xiang)位差。

使合(he)成磁(ci)(ci)場成橢(tuo)圓形旋(xuan)轉磁(ci)(ci)場，甚至(zhi)可能接近于圓形旋(xuan)轉磁(ci)(ci)場。

電動(dong)機因(yin)此獲得起動(dong)轉(zhuan)矩。

利用電(dian)(dian)阻分(fen)相(xiang)方法的(de)電(dian)(dian)動機價格低廉(lian)，例如副繞(rao)組用較細的(de)導線(xian)繞(rao)制(zhi)即(ji)可(ke)，但分(fen)相(xiang)效果較差，且(qie)電(dian)(dian)阻上(shang)要消耗能量(liang)。

這種電動(dong)機(ji)在起(qi)動(dong)并達到(dao)一(yi)定轉速后，通常由裝在電動(dong)機(ji)軸上的離心式開關將副繞組自(zi)動(dong)切除，以減少電阻上的損耗、提高運行效率。

一(yi)般用(yong)于起動(dong)轉矩(ju)要求不高的場合，如小型車床、小型電冰箱(xiang)等，缺點是不能調速速。

利(li)用電(dian)容分相，效(xiao)果較好，有可(ke)能在電(dian)動機某一工作(zuo)點時(shi)，使電(dian)機合成磁(ci)場(chang)接近(jin)于圓(yuan)形旋轉(zhuan)磁(ci)場(chang)，從而(er)獲(huo)得較好的工作(zuo)特性。