無刷遼寧電機和有(you)刷電(dian)(dian)機(ji)(ji)有(you)什(shen)么(me)區別(bie)？同步電(dian)(dian)機(ji)(ji)和異(yi)步電(dian)(dian)機(ji)(ji)有(you)什(shen)么(me)區別(bie)？伺服(fu)(fu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)是(shi)(shi)(shi)否都是(shi)(shi)(shi)交(jiao)流(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)？伺服(fu)(fu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)是(shi)(shi)(shi)否都是(shi)(shi)(shi)同步電(dian)(dian)機(ji)(ji)？步進電(dian)(dian)機(ji)(ji)屬于直流(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)還是(shi)(shi)(shi)交(jiao)流(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)？舵機(ji)(ji)是(shi)(shi)(shi)否屬于伺服(fu)(fu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)等(deng)等(deng)……

這些(xie)問題(ti)(ti)，很多老司機也(ye)不一定能完(wan)全解釋的清楚。針對這些(xie)問題(ti)(ti)，大家(jia)可以(yi)參(can)考下面這篇文(wen)章學習，會對電機的分(fen)類(lei)、用(yong)法、優缺(que)點有更(geng)加清晰的理解。

讀過中(zhong)學(xue)物理(li)的學(xue)霸學(xue)渣都(dou)知道，為了(le)研究通電(dian)(dian)導體在(zai)磁場(chang)受力(li)的那點事，我(wo)們把左(zuo)手都(dou)練成了(le)斷掌，這也正是(shi)直流電(dian)(dian)機(ji)的原理(li)。

所(suo)有電機(ji)都是由(you)定子和轉子組成(cheng)，在直流電機(ji)中，為(wei)了讓轉子轉起來，需要(yao)不(bu)斷改變(bian)電流方向(xiang)，否則轉子只能轉半圈，這點(dian)就像自行車腳踏板。所(suo)以直流電機(ji)需要(yao)換向(xiang)器。

廣義的直流電機包括有刷電機和(he)無(wu)刷電機。

有刷電(dian)(dian)機(ji)又稱直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)機(ji)或碳刷電(dian)(dian)機(ji)，常(chang)說的(de)直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)機(ji)就(jiu)是指有刷直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)機(ji)，它采用機(ji)械換(huan)向(xiang)(xiang)，外(wai)部磁(ci)極(ji)不(bu)動內部線圈(quan)(電(dian)(dian)樞)動，換(huan)向(xiang)(xiang)器(qi)和(he)(he)轉(zhuan)子線圈(quan)一起旋轉(zhuan)，電(dian)(dian)刷和(he)(he)磁(ci)鐵都不(bu)動，于是換(huan)向(xiang)(xiang)器(qi)和(he)(he)電(dian)(dian)刷摩擦(ca)摩擦(ca)，完成(cheng)電(dian)(dian)流(liu)(liu)方向(xiang)(xiang)的(de)切(qie)換(huan)。

有刷電機缺點：

1、機械換向產生的火花引起換向器和(he)電刷(shua)摩擦(ca)、電磁干擾、噪(zao)聲(sheng)大、壽命短。

2、可(ke)靠性差(cha)、故障(zhang)多，需(xu)要經(jing)常維護(hu)。

3、由于換(huan)向器(qi)存(cun)在，限制了(le)轉子慣量，限制了(le)更高(gao)轉速(su)，影(ying)響了(le)動態性能。

既(ji)然它這么多(duo)缺點為(wei)什么還被普遍(bian)應用，因為(wei)它扭力高(gao)、結構簡(jian)單容(rong)易維護(hu)（即換碳刷）、便宜。

無刷(shua)電(dian)機在(zai)某些(xie)領域(yu)也(ye)稱直流變頻(pin)電(dian)機（BLDC），它采(cai)用電(dian)子換(huan)向（霍爾傳感器(qi)），線(xian)(xian)圈(電(dian)樞(shu))不(bu)動(dong)磁極動(dong)，此時永磁鐵可以在(zai)線(xian)(xian)圈外部也(ye)可以在(zai)線(xian)(xian)圈內部，于(yu)是有了外轉子無刷(shua)電(dian)機和內轉子無刷(shua)電(dian)機之分。

無刷電機構造與(yu)永磁同步電機相同。

不(bu)(bu)過，單個的無刷(shua)(shua)電機(ji)不(bu)(bu)是一(yi)套完整的動力系統，無刷(shua)(shua)基本必須通過無刷(shua)(shua)控(kong)制器也就(jiu)是電調的控(kong)制才能實現連(lian)續不(bu)(bu)斷的運轉(zhuan)。

真正決定其(qi)使用性能的還(huan)是(shi)無刷電子(zi)調速器(qi)（也就是(shi)電調）。

一(yi)(yi)般地，無刷電機的驅動電流有兩種，一(yi)(yi)種是(shi)方波，另一(yi)(yi)種是(shi)正弦(xian)波。

有時候把前一(yi)種(zhong)叫直流(liu)無刷電機(ji)，后一(yi)種(zhong)叫交流(liu)伺服(fu)電機(ji)，確切地講是交流(liu)伺服(fu)電動機(ji)的(de)一(yi)種(zhong)。（視(shi)頻傳(chuan)送門）

無刷電(dian)(dian)機的運(yun)轉(zhuan)方式(shi)不同，有可以分為內轉(zhuan)子無刷電(dian)(dian)機和外(wai)轉(zhuan)子無刷電(dian)(dian)機。

內轉子都是三相的 ，價格(ge)較貴。

外轉子通常使用(yong)的是單相(xiang)的，價(jia)格親(qin)民(min)，大批量生(sheng)產已經接(jie)近(jin)碳刷電機，因(yin)此近(jin)年來得到廣泛應(ying)用(yong)。

外(wai)轉子三相的價格(ge)已經(jing)接近內(nei)轉子的價格(ge)。 

嗯，猜都(dou)能猜到，有刷(shua)電機(ji)的(de)缺點(dian)就(jiu)是(shi)無刷(shua)電機(ji)的(de)有點(dian)。

它具(ju)有高(gao)效率、低能耗、低噪音、超長壽命、高(gao)可(ke)靠性、可(ke)伺服控(kong)制、無(wu)級變頻調速（可(ke)達很高(gao)轉速）等(deng)優點，它相對比有刷(shua)直流電機(ji)體積小的多，控(kong)制比異步交(jiao)流電機(ji)簡單，啟動轉矩大(da)過(guo)載能力強，至于缺點嘛……就是比有刷(shua)的貴、不(bu)好(hao)維(wei)護。

直(zhi)流電(dian)機的調速(su)：所謂(wei)調速(su)，即(ji)通過調節電(dian)機轉速(su)獲(huo)得(de)所需(xu)扭(niu)矩(ju)。

直流（有刷）電(dian)機通過調節電(dian)壓、串接電(dian)阻、改變勵磁都可(ke)以調速，但是(shi)(shi)實際以調節電(dian)壓最(zui)為(wei)方(fang)便也最(zui)為(wei)常用，目(mu)前主要使(shi)用PWM調速，PWM其實就是(shi)(shi)通過高速的(de)開(kai)關來(lai)實現直流的(de)調壓，一個周(zhou)期內，開(kai)的(de)時間(jian)長(chang)，平均電(dian)壓就高，關的(de)時間(jian)長(chang)，平均電(dian)壓就低，調起來(lai)很方(fang)便，只要開(kai)關速度夠快，電(dian)網的(de)諧波就少，且電(dian)流更為(wei)連續(xu)。

但是電(dian)(dian)刷和換(huan)(huan)向器(qi)長期磨(mo)損，同時在換(huan)(huan)向的(de)時候(hou)有巨(ju)大的(de)電(dian)(dian)流變(bian)化，非常(chang)容易(yi)產生火花，換(huan)(huan)向器(qi)和電(dian)(dian)刷限制了直(zhi)流電(dian)(dian)動機的(de)容量和速(su)度(du)，使(shi)得(de)直(zhi)流電(dian)(dian)動機的(de)調速(su)遇(yu)到了瓶(ping)頸(jing)。

對于(yu)無刷直流(liu)電(dian)(dian)機，調速的時(shi)候表面上只(zhi)控(kong)制了輸入電(dian)(dian)壓，但電(dian)(dian)機的自(zi)控(kong)變(bian)頻調速系統（無刷直流(liu)電(dian)(dian)機本(ben)身自(zi)帶轉子位(wei)置(zhi)檢測器等(deng)轉子位(wei)置(zhi)信(xin)號(hao)獲取裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)，使用此(ci)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)的轉子位(wei)置(zhi)信(xin)號(hao)來控(kong)制變(bian)壓變(bian)頻調速裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)的換相時(shi)刻）自(zi)動根(gen)據變(bian)壓控(kong)制了頻率，用起來和(he)直流(liu)（有刷）電(dian)(dian)機幾乎一樣，非常(chang)方便。

由于(yu)轉子(zi)采用永(yong)磁體，不需要專門的(de)勵磁繞組，在(zai)(zai)同等容量(liang)的(de)情況下，電(dian)機體積更(geng)(geng)小，重量(liang)更(geng)(geng)輕(qing)，效率更(geng)(geng)高，結(jie)構更(geng)(geng)緊湊，運行更(geng)(geng)可靠，動態(tai)性能更(geng)(geng)好，在(zai)(zai)電(dian)動汽(qi)車的(de)驅動等方面都獲得了廣泛的(de)應用。

交流電機(ji)分為同步(bu)電機(ji)和(he)異步(bu)電機(ji)，同步(bu)電機(ji)多(duo)用于發(fa)電機(ji)，異步(bu)電機(ji)多(duo)用于電動機(ji)。

電機的(de)(de)外(wai)殼(ke)是(shi)(shi)定子，定子上有三相對稱交流(liu)繞組，由于三相電順序變化，形(xing)成一個旋轉的(de)(de)合成磁場(chang)，磁場(chang)的(de)(de)旋轉速(su)度(du)就是(shi)(shi)同(tong)步(bu)轉速(su)。

同步轉速n=60f/p，f是(shi)頻率，p是(shi)極(ji)對數(shu)，比(bi)如(ru)對于(yu)接入電網50Hz的2極(ji)電動機（即極(ji)對數(shu)為1對），那么轉速n=60*50/1=3000r/min。

同理，4極(ji)(ji)，6極(ji)(ji)，8極(ji)(ji)電機同步轉(zhuan)速(su)為1500，1000,750  。

異步電機機構(gou)簡單，轉子為(wei)閉合線圈，比如鼠籠式。

轉(zhuan)(zhuan)子(zi)線圈將切割旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)磁場，產(chan)生感(gan)應電(dian)(dian)動勢，進而產(chan)生感(gan)應電(dian)(dian)流(liu)，最后產(chan)生旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)磁場，這樣轉(zhuan)(zhuan)子(zi)就變成了一個電(dian)(dian)磁鐵，將跟(gen)隨定(ding)子(zi)磁場旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)，所以轉(zhuan)(zhuan)子(zi)的轉(zhuan)(zhuan)速必(bi)然(ran)＜定(ding)子(zi)的旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)磁場，這樣才能切割磁感(gan)線。

即轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)的(de)異(yi)步轉(zhuan)(zhuan)速＜同步轉(zhuan)(zhuan)速，轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)與定子(zi)(zi)磁場(chang)存在轉(zhuan)(zhuan)速差，所以稱(cheng)之為(wei)異(yi)步電機。

不(bu)同廠家生產的異(yi)(yi)(yi)步電(dian)機額(e)定轉速略有差異(yi)(yi)(yi)，2極(ji)(ji)電(dian)機約(yue)2800+r/min，4極(ji)(ji)，6極(ji)(ji)，8極(ji)(ji)異(yi)(yi)(yi)步約(yue)為1400+,950+,700+。

異(yi)步電機(ji)空載時轉速高，有負載時轉速下降。

異步(bu)電動(dong)機結(jie)構簡單，維護(hu)方便(bian)，運行可靠價格(ge)便(bian)宜(yi)，得到廣泛(fan)應用。

同步電機：

如果(guo)讓轉子速(su)(su)(su)度(du)=定(ding)子磁場(chang)旋轉速(su)(su)(su)度(du)，就成(cheng)(cheng)為了同(tong)步電(dian)機(ji)，此時就需要把定(ding)子變成(cheng)(cheng)一個電(dian)磁鐵或永磁鐵，即給(gei)定(ding)子通電(dian)，此時不(bu)需要再切割磁感線就能旋轉，旋轉速(su)(su)(su)度(du)與(yu)磁場(chang)旋轉速(su)(su)(su)度(du)相同(tong)，即形成(cheng)(cheng)同(tong)步電(dian)機(ji)。      

同步電(dian)機轉子結構(gou)比(bi)異步電(dian)機復雜，價格高，在生產生活中(zhong)應用不如異步電(dian)機廣泛(fan)，主要(yao)用作(zuo)發電(dian)機上，現在火(huo)電(dian)站(zhan)，水電(dian)站(zhan)、汽輪機、水輪機基本都是同步電(dian)機。

異(yi)步電(dian)(dian)機的(de)(de)調(diao)(diao)速：理(li)論上異(yi)步電(dian)(dian)動機控制交流電(dian)(dian)頻率、電(dian)(dian)壓(ya)、或者轉子的(de)(de)電(dian)(dian)阻、電(dian)(dian)機的(de)(de)磁(ci)極分布都可以調(diao)(diao)速，但是實際上實現無極調(diao)(diao)速用調(diao)(diao)節頻率和電(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)方(fang)法(fa)實現。

由于(yu)調(diao)(diao)壓調(diao)(diao)速(su)范圍不(bu)大，一般只能用(yong)在調(diao)(diao)速(su)要(yao)求不(bu)高的場合，應用(yong)并不(bu)廣泛。      

 變頻調速：說到(dao)變頻，大家可能都聽(ting)說過。

變頻調速(su)的全稱是變壓(ya)變頻調速(su)（VVVF），也就是在改變頻率的時候(hou)改變電壓(ya)，這樣(yang)異步(bu)電動(dong)機的調速(su)范圍就足夠(gou)大了(le)。

變頻器可以(yi)分為(wei)兩個大類：交(jiao)交(jiao)變頻和交(jiao)直交(jiao)變頻。

交(jiao)-交(jiao)變(bian)(bian)頻(pin)：將(jiang)交(jiao)流(liu)(liu)電(dian)直(zhi)接(jie)通過電(dian)力電(dian)子器件變(bian)(bian)換為另一(yi)個頻(pin)率(lv)(lv)的交(jiao)流(liu)(liu)電(dian)，更高輸(shu)出頻(pin)率(lv)(lv)不能(neng)超過輸(shu)入頻(pin)率(lv)(lv)的一(yi)半，所以一(yi)般(ban)只用在低轉(zhuan)速、大(da)容量的系統中，可(ke)以省去龐大(da)的齒輪(lun)減速箱。

交-直-交變頻(pin)器(qi)將(jiang)交流電先整流變成直流，再通過逆變器(qi)變成可控(kong)頻(pin)率和電壓的(de)(de)交流，配合PWM技術，這(zhe)種變頻(pin)器(qi)可以(yi)實現大范圍的(de)(de)變壓變頻(pin)。

對于電動汽車(che)來(lai)講，異步電動機皮實耐用(yong)，過(guo)載能力強，控制(zhi)算法(fa)又如(ru)此成熟，完全可以拿來(lai)用(yong)。

同步電(dian)機(ji)的(de)調(diao)速：同步機(ji)沒有轉(zhuan)差率(lv)，在(zai)結(jie)構確定的(de)情況下，控制電(dian)壓不(bu)能(neng)改變轉(zhuan)速，所以在(zai)變頻器出現之前，同步電(dian)動機(ji)是完全不(bu)能(neng)調(diao)速的(de)。

變頻器的出現讓(rang)交流(liu)同(tong)步(bu)電(dian)(dian)動(dong)機(ji)(ji)也(ye)有(you)了巨大的調速范(fan)圍，因其轉子也(ye)有(you)獨立勵(li)磁(ci)（永磁(ci)體或者電(dian)(dian)勵(li)磁(ci)），其調速范(fan)圍要比(bi)異步(bu)電(dian)(dian)動(dong)機(ji)(ji)更寬，同(tong)步(bu)電(dian)(dian)動(dong)機(ji)(ji)煥發了新的生機(ji)(ji)。       

同步電動(dong)機(ji)變壓變頻(pin)(pin)調(diao)速系(xi)統可以分為他控變頻(pin)(pin)調(diao)速和自控變頻(pin)(pin)調(diao)速。

對于(yu)他控(kong)變頻調(diao)速(su)，和(he)異步(bu)電動機的變頻調(diao)速(su)類(lei)似(si)，也可(ke)以根據其(qi)數學模(mo)型采用SVPWM等(deng)控(kong)制方式來實現控(kong)制，其(qi)性能(neng)還要優于(yu)普通(tong)交流異步(bu)電動機。

自控(kong)變頻(pin)同步(bu)電動(dong)(dong)機(ji)(ji)在(zai)發展過程中曾經有多種名字，比如無換向(xiang)器(qi)電機(ji)(ji)；當采用永(yong)(yong)磁體且輸(shu)(shu)入(ru)三相正弦波時(shi)(shi)，可以稱為正弦波永(yong)(yong)磁同步(bu)電動(dong)(dong)機(ji)(ji)；而如果輸(shu)(shu)入(ru)方波，那么就可以稱為梯(ti)形波永(yong)(yong)磁同步(bu)電動(dong)(dong)機(ji)(ji)，沒(mei)錯，這(zhe)就是(shi)類似于之前說的的無刷(shua)直流(liu)機(ji)(ji)（BLDM），大家是(shi)不(bu)是(shi)感(gan)覺饒(rao)了(le)個大圈有轉回去了(le)，但是(shi)你現在(zai)對(dui)于變頻(pin)變速的理(li)解一定更深一步(bu)了(le)，所以無刷(shua)直流(liu)電機(ji)(ji)時(shi)(shi)采用直流(liu)輸(shu)(shu)入(ru)，但是(shi)使用了(le)同步(bu)電機(ji)(ji)的變頻(pin)技(ji)術（結構(gou)與永(yong)(yong)磁同步(bu)電機(ji)(ji)相同），在(zai)Model3上就采用了(le)直流(liu)無刷(shua)電機(ji)(ji)。

單(dan)相交流異(yi)步電(dian)機——單(dan)相交流串勵(li)電(dian)機（有刷(shua)）

單相交(jiao)(jiao)流串勵電(dian)動機，俗(su)稱串勵電(dian)機或通(tong)用(yong)電(dian)機(UniversalMotor國外(wai)叫法，因交(jiao)(jiao)直流通(tong)用(yong)而(er)得名)，電(dian)樞繞組和勵磁繞組串聯在一起工作。

單相串勵電(dian)動機又叫做(zuo)交直流兩用(yong)串勵電(dian)動機，它(ta)既可以使用(yong)交流電(dian)源(yuan)(yuan)工(gong)作，也可以使用(yong)直流電(dian)源(yuan)(yuan)工(gong)作。

單相串勵電動(dong)機的(de)優點是由(you)于(yu)它轉速高(gao)、起(qi)動(dong)力矩大(da)、體(ti)積小、重(zhong)量輕、不容易堵轉、適用(yong)電壓(ya)(ya)范圍(wei)很廣，可以用(yong)調壓(ya)(ya)的(de)方法(fa)來調速，簡單且易于(yu)實現。

因而在電動工(gong)具中得到廣泛(fan)的應用，如(ru)角磨(mo)機、手電鉆等(deng)。

單相串(chuan)勵電機的結構(gou)同直(zhi)流串(chuan)勵電機十分(fen)相似(si)，主要的區別在(zai)于單相串(chuan)勵電機的定子鐵心必須(xu)由硅鋼片疊壓而(er)成，而(er)直(zhi)流的磁(ci)極既可以(yi)由疊壓而(er)成，又可以(yi)做成整體結構(gou)。

單相串勵電(dian)機的調速，大多(duo)數采用調節電(dian)壓的方法，就是改變電(dian)動勢。

單相(xiang)串勵電機的(de)電壓(ya)調(diao)速方法采用的(de)可控(kong)移(yi)相(xiang)調(diao)壓(ya)，利(li)用可控(kong)硅的(de)觸發電壓(ya)滯后于輸(shu)入電壓(ya)實現對輸(shu)入電壓(ya)的(de)移(yi)相(xiang)觸發。

在實(shi)現方法上有硬件和軟件方式。

采用(yong)調(diao)節(jie)電壓方(fang)法，采用(yong)可(ke)控(kong)硅(gui)調(diao)速技(ji)術，具有線路簡(jian)單，元件體積小(xiao)等(deng)特點，是一種可(ke)控(kong)硅(gui)簡(jian)單有效的(de)方(fang)法。

(a)交(jiao)流電流變化(hua)曲線;

(b)電流為正(zheng)半波時(shi)，轉子的旋轉方向  

(c)電流(liu)為負半波時，轉(zhuan)(zhuan)子的旋轉(zhuan)(zhuan)方向

單相交流(liu)異(yi)步電機——單相交流(liu)鼠籠式電機（無刷）

單相(xiang)電(dian)(dian)流通過電(dian)(dian)樞繞組(zu)時產生的是脈振磁(ci)場而不是旋轉(zhuan)磁(ci)場，所以單相(xiang)異步電(dian)(dian)動機不能自起(qi)動。

為了解決起(qi)動(dong)問題，單(dan)相(xiang)交(jiao)流(liu)供(gong)電的異步電動(dong)機實際上往(wang)往(wang)做成兩相(xiang)的。

主繞(rao)(rao)組由(you)單(dan)相電源直(zhi)接(jie)供(gong)電；副繞(rao)(rao)組在空間上(shang)與主繞(rao)(rao)組差90°(電角度(du)，等于機械角度(du)被電動機磁極(ji)對數除(chu))。

副繞(rao)組串聯電(dian)(dian)容或(huo)電(dian)(dian)阻后再接到單(dan)相交(jiao)流(liu)電(dian)(dian)源，使其中(zhong)通過(guo)的電(dian)(dian)流(liu)和主(zhu)繞(rao)組中(zhong)的電(dian)(dian)流(liu)有一定的相位差。

使(shi)合成(cheng)磁場成(cheng)橢圓形(xing)旋轉(zhuan)磁場，甚至可(ke)能接近(jin)于圓形(xing)旋轉(zhuan)磁場。

電動機因此獲得起動轉矩。

利用(yong)電(dian)阻分相方(fang)法的(de)電(dian)動機價格低(di)廉，例如副(fu)繞組(zu)用(yong)較細(xi)的(de)導(dao)線繞制即可，但分相效果較差，且(qie)電(dian)阻上要消耗能量。

這種(zhong)電(dian)動(dong)機在(zai)起動(dong)并達到一(yi)定(ding)轉速后，通常(chang)由裝在(zai)電(dian)動(dong)機軸上的(de)離心式開關(guan)將副繞組自(zi)動(dong)切除，以減少電(dian)阻上的(de)損耗、提(ti)高運(yun)行效率。

一般用于起動轉(zhuan)矩(ju)要(yao)求不(bu)高的場合，如小(xiao)型(xing)車(che)床、小(xiao)型(xing)電冰(bing)箱(xiang)等，缺(que)點是不(bu)能調速速。

利用電容(rong)分相，效果較好(hao)，有可能在電動機某一工作(zuo)(zuo)點時，使電機合(he)成磁場(chang)接近于圓形旋轉(zhuan)磁場(chang)，從而(er)獲得(de)較好(hao)的工作(zuo)(zuo)特性。