無刷七臺河電機和有刷(shua)電(dian)機(ji)(ji)(ji)有什么(me)(me)區別？同(tong)(tong)步(bu)(bu)(bu)電(dian)機(ji)(ji)(ji)和異步(bu)(bu)(bu)電(dian)機(ji)(ji)(ji)有什么(me)(me)區別？伺(si)服電(dian)機(ji)(ji)(ji)是(shi)否都(dou)是(shi)交(jiao)流電(dian)機(ji)(ji)(ji)？伺(si)服電(dian)機(ji)(ji)(ji)是(shi)否都(dou)是(shi)同(tong)(tong)步(bu)(bu)(bu)電(dian)機(ji)(ji)(ji)？步(bu)(bu)(bu)進電(dian)機(ji)(ji)(ji)屬于直流電(dian)機(ji)(ji)(ji)還是(shi)交(jiao)流電(dian)機(ji)(ji)(ji)？舵機(ji)(ji)(ji)是(shi)否屬于伺(si)服電(dian)機(ji)(ji)(ji)等等……

這些問(wen)題，很多老司機也不一定能完全解釋的(de)清(qing)楚(chu)。針對這些問(wen)題，大家(jia)可以參考下面這篇文(wen)章學習，會(hui)對電機的(de)分(fen)類、用法、優缺點有更加(jia)清(qing)晰的(de)理解。

讀過中學物理的學霸學渣都知(zhi)道，為(wei)了研究通電導體在磁場受力的那點事，我(wo)們把(ba)左手都練成(cheng)了斷掌，這也正是直(zhi)流電機的原理。

所有電機(ji)都(dou)是由定子和轉(zhuan)子組(zu)成，在直流(liu)電機(ji)中，為了讓轉(zhuan)子轉(zhuan)起(qi)來，需要不(bu)斷(duan)改變電流(liu)方向(xiang)(xiang)，否則轉(zhuan)子只(zhi)能轉(zhuan)半(ban)圈(quan)，這點(dian)就像自(zi)行車腳踏板。所以(yi)直流(liu)電機(ji)需要換向(xiang)(xiang)器。

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

有刷(shua)(shua)(shua)(shua)電機(ji)(ji)又稱直流電機(ji)(ji)或(huo)碳刷(shua)(shua)(shua)(shua)電機(ji)(ji)，常說的(de)直流電機(ji)(ji)就是指有刷(shua)(shua)(shua)(shua)直流電機(ji)(ji)，它采用機(ji)(ji)械換(huan)向(xiang)，外部磁極不(bu)動(dong)內(nei)部線(xian)圈(電樞)動(dong)，換(huan)向(xiang)器(qi)和轉子(zi)線(xian)圈一起旋轉，電刷(shua)(shua)(shua)(shua)和磁鐵都不(bu)動(dong)，于是換(huan)向(xiang)器(qi)和電刷(shua)(shua)(shua)(shua)摩擦摩擦，完成電流方向(xiang)的(de)切(qie)換(huan)。

有刷電機缺點：

1、機(ji)械換(huan)向產生的火花引起換(huan)向器和(he)電刷摩擦、電磁(ci)干擾、噪聲大、壽(shou)命(ming)短。

2、可靠性(xing)差、故障多，需要經常維護。

3、由(you)于換向器存在，限(xian)制了轉(zhuan)(zhuan)子(zi)慣量，限(xian)制了更高(gao)轉(zhuan)(zhuan)速，影響了動態性能(neng)。

既然它這么(me)多缺點(dian)為什么(me)還被普遍應用，因(yin)為它扭力高、結構(gou)簡單容易維護（即換碳刷(shua)）、便(bian)宜。

無刷電機(ji)在(zai)某些(xie)領域(yu)也稱(cheng)直流變頻(pin)電機(ji)（BLDC），它采(cai)用電子(zi)換向(xiang)（霍爾傳(chuan)感器），線圈(電樞)不動磁極動，此時永(yong)磁鐵(tie)可以在(zai)線圈外(wai)部也可以在(zai)線圈內部，于是有了外(wai)轉子(zi)無刷電機(ji)和內轉子(zi)無刷電機(ji)之分。

無刷(shua)電(dian)機構造與永(yong)磁同(tong)步電(dian)機相同(tong)。

不(bu)過，單個的(de)(de)(de)無(wu)刷電機不(bu)是一套(tao)完整(zheng)的(de)(de)(de)動力系(xi)統，無(wu)刷基(ji)本必須通過無(wu)刷控(kong)制器(qi)也就是電調的(de)(de)(de)控(kong)制才能實現連續不(bu)斷的(de)(de)(de)運轉。

真(zhen)正決定其使(shi)用性(xing)能的還(huan)是無刷電子調(diao)速器（也就是電調(diao)）。

一(yi)般(ban)地(di)，無刷電機的驅動電流有(you)兩(liang)種(zhong)，一(yi)種(zhong)是方波，另一(yi)種(zhong)是正弦波。

有(you)時(shi)候把前一種(zhong)(zhong)叫直(zhi)流(liu)無刷電機，后一種(zhong)(zhong)叫交(jiao)流(liu)伺(si)服電機，確切地(di)講是(shi)交(jiao)流(liu)伺(si)服電動(dong)機的一種(zhong)(zhong)。（視頻傳送門）

無(wu)刷(shua)電(dian)機(ji)的運(yun)轉(zhuan)(zhuan)方式(shi)不同，有(you)可(ke)以分為(wei)內(nei)轉(zhuan)(zhuan)子無(wu)刷(shua)電(dian)機(ji)和(he)外轉(zhuan)(zhuan)子無(wu)刷(shua)電(dian)機(ji)。

內(nei)轉子都(dou)是三相的 ，價格較貴(gui)。

外轉子通常使用的(de)(de)是單(dan)相(xiang)的(de)(de)，價格親(qin)民，大批量生產已(yi)經接近碳刷(shua)電機，因(yin)此近年來得到廣(guang)泛(fan)應用。

外(wai)轉(zhuan)子三相的價(jia)格(ge)已經接近內轉(zhuan)子的價(jia)格(ge)。 

嗯(ng)，猜都(dou)能(neng)猜到(dao)，有刷電機的缺點就(jiu)是無刷電機的有點。

它具有高(gao)效率、低能耗、低噪音、超長(chang)壽命、高(gao)可(ke)靠性、可(ke)伺服控制(zhi)、無級變頻調速（可(ke)達很(hen)高(gao)轉(zhuan)速）等優點，它相對比有刷直流(liu)電機(ji)體積小的(de)多，控制(zhi)比異步交流(liu)電機(ji)簡單，啟動轉(zhuan)矩(ju)大(da)過載(zai)能力強(qiang)，至于缺點嘛……就是比有刷的(de)貴、不好維護。

直流(liu)電(dian)機的調速(su)(su)：所(suo)謂調速(su)(su)，即通過調節電(dian)機轉速(su)(su)獲得(de)所(suo)需扭矩。

直(zhi)流（有刷(shua)）電(dian)(dian)機通過調(diao)(diao)(diao)節電(dian)(dian)壓(ya)、串接電(dian)(dian)阻、改變勵磁(ci)都(dou)可以調(diao)(diao)(diao)速，但是(shi)實際以調(diao)(diao)(diao)節電(dian)(dian)壓(ya)最為(wei)方便也最為(wei)常用(yong)，目前(qian)主要使用(yong)PWM調(diao)(diao)(diao)速，PWM其實就(jiu)(jiu)是(shi)通過高(gao)速的(de)(de)開關來實現(xian)直(zhi)流的(de)(de)調(diao)(diao)(diao)壓(ya)，一(yi)個(ge)周期(qi)內，開的(de)(de)時(shi)(shi)間長(chang)，平(ping)均(jun)電(dian)(dian)壓(ya)就(jiu)(jiu)高(gao)，關的(de)(de)時(shi)(shi)間長(chang)，平(ping)均(jun)電(dian)(dian)壓(ya)就(jiu)(jiu)低，調(diao)(diao)(diao)起來很(hen)方便，只要開關速度夠快，電(dian)(dian)網(wang)的(de)(de)諧波就(jiu)(jiu)少，且電(dian)(dian)流更為(wei)連續。

但是電(dian)刷和換向器(qi)長期磨損，同時(shi)在換向的時(shi)候有巨大的電(dian)流變化，非常容(rong)易產生火花，換向器(qi)和電(dian)刷限制了(le)直(zhi)流電(dian)動(dong)機(ji)(ji)的容(rong)量和速(su)(su)度，使(shi)得直(zhi)流電(dian)動(dong)機(ji)(ji)的調速(su)(su)遇(yu)到(dao)了(le)瓶頸(jing)。

對于(yu)無刷(shua)(shua)直流電(dian)機(ji)，調速(su)的(de)時(shi)候表面上只控制了(le)輸入(ru)電(dian)壓，但電(dian)機(ji)的(de)自控變頻(pin)調速(su)系(xi)統（無刷(shua)(shua)直流電(dian)機(ji)本(ben)身(shen)自帶轉(zhuan)子(zi)位置檢測器等轉(zhuan)子(zi)位置信號獲取裝(zhuang)置，使用此(ci)裝(zhuang)置的(de)轉(zhuan)子(zi)位置信號來(lai)控制變壓變頻(pin)調速(su)裝(zhuang)置的(de)換(huan)相(xiang)時(shi)刻）自動根據變壓控制了(le)頻(pin)率(lv)，用起來(lai)和直流（有刷(shua)(shua)）電(dian)機(ji)幾(ji)乎一樣，非常方便。

由于(yu)轉(zhuan)子采用(yong)永磁體(ti)，不需(xu)要專門的勵磁繞組，在同等容量的情況下，電機體(ti)積更(geng)小(xiao)，重量更(geng)輕，效率更(geng)高(gao)，結構更(geng)緊湊，運行更(geng)可靠，動(dong)態性能更(geng)好，在電動(dong)汽車的驅動(dong)等方面都獲(huo)得(de)了(le)廣泛(fan)的應用(yong)。

交流電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)分(fen)為同步電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)和異(yi)步電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)，同步電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)多(duo)用于(yu)發電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)，異(yi)步電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)多(duo)用于(yu)電(dian)(dian)(dian)動機(ji)(ji)(ji)。

電機(ji)的外(wai)殼是(shi)定子，定子上(shang)有三相對稱(cheng)交流繞組，由于三相電順(shun)序變化，形成一個(ge)旋(xuan)轉的合成磁場，磁場的旋(xuan)轉速度就(jiu)是(shi)同步轉速。

同步(bu)轉速n=60f/p，f是頻率(lv)，p是極對數(shu)，比如對于接(jie)入電網(wang)50Hz的2極電動機（即(ji)極對數(shu)為1對），那么轉速n=60*50/1=3000r/min。

同(tong)理，4極(ji)(ji)，6極(ji)(ji)，8極(ji)(ji)電機同(tong)步(bu)轉速為1500，1000,750  。

異步電機(ji)(ji)機(ji)(ji)構簡(jian)單，轉子(zi)為閉合(he)線圈，比如鼠籠式。

轉(zhuan)子線圈將切(qie)割(ge)旋(xuan)轉(zhuan)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)，產生(sheng)感(gan)應電動勢，進而產生(sheng)感(gan)應電流，最(zui)后產生(sheng)旋(xuan)轉(zhuan)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)，這樣轉(zhuan)子就變(bian)成(cheng)了(le)一個電磁(ci)(ci)(ci)鐵，將跟隨定子磁(ci)(ci)(ci)場(chang)旋(xuan)轉(zhuan)，所以轉(zhuan)子的(de)(de)轉(zhuan)速必然(ran)＜定子的(de)(de)旋(xuan)轉(zhuan)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)，這樣才(cai)能切(qie)割(ge)磁(ci)(ci)(ci)感(gan)線。

即(ji)轉(zhuan)子的異(yi)步轉(zhuan)速(su)＜同步轉(zhuan)速(su)，轉(zhuan)子與(yu)定(ding)子磁(ci)場(chang)存在轉(zhuan)速(su)差，所以稱之為異(yi)步電機。

不(bu)同廠家生(sheng)產的異步電機(ji)額定轉(zhuan)速略有差異，2極(ji)(ji)電機(ji)約(yue)2800+r/min，4極(ji)(ji)，6極(ji)(ji)，8極(ji)(ji)異步約(yue)為1400+,950+,700+。

異步電(dian)機空載時轉速高，有負載時轉速下降。

異步電動機結構簡單，維護方便(bian)，運行可(ke)靠價格便(bian)宜，得到(dao)廣泛應用。

同步電機：

如果讓轉子(zi)速(su)度(du)=定(ding)子(zi)磁場(chang)旋轉速(su)度(du)，就成(cheng)為了同步(bu)電(dian)(dian)機，此時就需要(yao)把定(ding)子(zi)變成(cheng)一個電(dian)(dian)磁鐵(tie)或永磁鐵(tie)，即給定(ding)子(zi)通電(dian)(dian)，此時不需要(yao)再(zai)切割磁感(gan)線就能旋轉，旋轉速(su)度(du)與磁場(chang)旋轉速(su)度(du)相同，即形成(cheng)同步(bu)電(dian)(dian)機。      

同步電機(ji)(ji)轉子結構比異步電機(ji)(ji)復雜，價格高，在(zai)生產生活中應(ying)用不(bu)如異步電機(ji)(ji)廣(guang)泛，主要用作(zuo)發電機(ji)(ji)上，現在(zai)火(huo)電站(zhan)，水電站(zhan)、汽輪(lun)機(ji)(ji)、水輪(lun)機(ji)(ji)基本都(dou)是(shi)同步電機(ji)(ji)。

異步電(dian)(dian)機(ji)的(de)(de)(de)調(diao)速：理論(lun)上(shang)異步電(dian)(dian)動機(ji)控制交流(liu)電(dian)(dian)頻率(lv)、電(dian)(dian)壓、或(huo)者轉子的(de)(de)(de)電(dian)(dian)阻、電(dian)(dian)機(ji)的(de)(de)(de)磁極分布都可以調(diao)速，但是實際上(shang)實現無極調(diao)速用調(diao)節頻率(lv)和電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)方法實現。

由于調(diao)壓調(diao)速(su)范圍不大，一般只能用在調(diao)速(su)要求不高的場合，應用并不廣(guang)泛(fan)。      

 變頻調速：說到變頻，大(da)家可能(neng)都聽說過。

變(bian)頻調速的全(quan)稱(cheng)是變(bian)壓變(bian)頻調速（VVVF），也就(jiu)(jiu)是在改變(bian)頻率(lv)的時候改變(bian)電(dian)壓，這樣(yang)異步電(dian)動機的調速范(fan)圍就(jiu)(jiu)足夠大了。

變頻器可以分為兩個大類：交(jiao)交(jiao)變頻和交(jiao)直交(jiao)變頻。

交-交變(bian)頻(pin)：將交流電(dian)直接通過電(dian)力電(dian)子器件變(bian)換為另一個(ge)頻(pin)率(lv)的(de)交流電(dian)，更高輸出頻(pin)率(lv)不能(neng)超過輸入頻(pin)率(lv)的(de)一半，所(suo)以一般(ban)只(zhi)用在低(di)轉速、大(da)容量的(de)系(xi)統中，可以省(sheng)去龐大(da)的(de)齒輪減速箱。

交-直-交變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)頻器將交流電先整流變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)成直流，再通(tong)過逆變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)器變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)成可控頻率和電壓的(de)(de)交流，配合(he)PWM技術，這種(zhong)變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)頻器可以實現大范圍(wei)的(de)(de)變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)壓變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)頻。

對于電(dian)動汽車(che)來講，異(yi)步電(dian)動機皮實耐用，過載能力強，控(kong)制算法又如此成熟(shu)，完(wan)全(quan)可以拿(na)來用。

同(tong)步(bu)(bu)電機的調速：同(tong)步(bu)(bu)機沒有轉差率，在結構(gou)確定的情況下，控制(zhi)電壓不能改變轉速，所以在變頻器出現之前，同(tong)步(bu)(bu)電動(dong)機是(shi)完全不能調速的。

變頻器的出現(xian)讓交流(liu)同(tong)步(bu)電動機也有了巨大的調(diao)速范圍，因其轉子也有獨立勵磁(ci)（永磁(ci)體或者電勵磁(ci)），其調(diao)速范圍要(yao)比(bi)異步(bu)電動機更寬，同(tong)步(bu)電動機煥發了新的生機。       

同(tong)步電動機變(bian)壓變(bian)頻(pin)(pin)調(diao)速系統(tong)可以(yi)分為他控變(bian)頻(pin)(pin)調(diao)速和自控變(bian)頻(pin)(pin)調(diao)速。

對于(yu)他控(kong)變頻調速(su)，和(he)異(yi)步電動(dong)機的(de)變頻調速(su)類似(si)，也可(ke)以(yi)根據其數學模型采用SVPWM等控(kong)制方(fang)式(shi)來實現控(kong)制，其性(xing)能還要優于(yu)普通(tong)交流(liu)異(yi)步電動(dong)機。

自控變頻同(tong)(tong)步(bu)(bu)電動(dong)機(ji)(ji)在發展(zhan)過程(cheng)中曾經有多(duo)種名字(zi)，比如(ru)(ru)無(wu)換向器電機(ji)(ji)；當采用(yong)永磁(ci)(ci)體(ti)且輸入(ru)三(san)相(xiang)正(zheng)弦(xian)波時，可以稱為正(zheng)弦(xian)波永磁(ci)(ci)同(tong)(tong)步(bu)(bu)電動(dong)機(ji)(ji)；而(er)如(ru)(ru)果輸入(ru)方(fang)波，那么就(jiu)可以稱為梯形波永磁(ci)(ci)同(tong)(tong)步(bu)(bu)電動(dong)機(ji)(ji)，沒錯，這(zhe)就(jiu)是類似于之前說的(de)的(de)無(wu)刷(shua)直流機(ji)(ji)（BLDM），大(da)家是不是感(gan)覺饒了(le)(le)個(ge)大(da)圈(quan)有轉回去(qu)了(le)(le)，但是你現(xian)在對于變頻變速(su)的(de)理解一定更深一步(bu)(bu)了(le)(le)，所以無(wu)刷(shua)直流電機(ji)(ji)時采用(yong)直流輸入(ru)，但是使用(yong)了(le)(le)同(tong)(tong)步(bu)(bu)電機(ji)(ji)的(de)變頻技術（結構與永磁(ci)(ci)同(tong)(tong)步(bu)(bu)電機(ji)(ji)相(xiang)同(tong)(tong)），在Model3上就(jiu)采用(yong)了(le)(le)直流無(wu)刷(shua)電機(ji)(ji)。

單(dan)相交流異步電機——單(dan)相交流串勵電機（有(you)刷）

單相(xiang)交流(liu)串勵電(dian)動機，俗稱串勵電(dian)機或通(tong)(tong)用電(dian)機(UniversalMotor國外叫法，因交直流(liu)通(tong)(tong)用而得名)，電(dian)樞(shu)繞組(zu)和勵磁繞組(zu)串聯在一起(qi)工作。

單(dan)相串勵電(dian)動機又叫做(zuo)交直(zhi)流(liu)兩用(yong)串勵電(dian)動機，它既可以(yi)使(shi)用(yong)交流(liu)電(dian)源工作，也可以(yi)使(shi)用(yong)直(zhi)流(liu)電(dian)源工作。

單(dan)相串勵(li)電動(dong)機(ji)的優點是由于它轉速高(gao)、起動(dong)力矩(ju)大、體積小、重量輕、不容易(yi)(yi)堵轉、適用(yong)電壓范圍(wei)很(hen)廣，可以用(yong)調壓的方(fang)法來調速，簡單(dan)且易(yi)(yi)于實(shi)現。

因而在電動(dong)工具中(zhong)得到廣泛的應用，如角磨機(ji)、手電鉆(zhan)等。

單(dan)(dan)相(xiang)串勵電機的(de)(de)結構同直(zhi)流串勵電機十分相(xiang)似，主要的(de)(de)區(qu)別在于單(dan)(dan)相(xiang)串勵電機的(de)(de)定(ding)子鐵心必須(xu)由(you)(you)硅鋼(gang)片疊(die)壓而(er)成，而(er)直(zhi)流的(de)(de)磁極既可(ke)以由(you)(you)疊(die)壓而(er)成，又(you)可(ke)以做(zuo)成整體結構。

單相(xiang)串勵電機的調速(su)，大(da)多數采用(yong)調節電壓的方(fang)法(fa)，就是改變(bian)電動勢。

單相串(chuan)勵(li)電(dian)機的(de)電(dian)壓(ya)調速方法采用的(de)可控移相調壓(ya)，利用可控硅的(de)觸(chu)發(fa)電(dian)壓(ya)滯(zhi)后于輸入電(dian)壓(ya)實(shi)現對輸入電(dian)壓(ya)的(de)移相觸(chu)發(fa)。

在實現方法上有硬件(jian)和軟(ruan)件(jian)方式。

采(cai)(cai)用調節電壓(ya)方法(fa)，采(cai)(cai)用可控硅調速技術，具有(you)線路簡單，元件體積小(xiao)等(deng)特點，是(shi)一種可控硅簡單有(you)效的(de)方法(fa)。

(a)交流(liu)電流(liu)變化曲(qu)線;

(b)電流為正半波時，轉(zhuan)子的旋轉(zhuan)方向  

(c)電流為負(fu)半波時，轉(zhuan)子的旋(xuan)轉(zhuan)方向

單相交流(liu)異步電(dian)機——單相交流(liu)鼠(shu)籠式電(dian)機（無刷(shua)）

單(dan)相電流(liu)通過(guo)電樞繞組時產(chan)生的(de)是脈振磁場而不(bu)是旋轉磁場，所以單(dan)相異(yi)步電動機不(bu)能(neng)自(zi)起動。

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

主繞組由單相電源直接供電；副繞組在空間上與主繞組差(cha)90°(電角(jiao)度，等(deng)于機(ji)械角(jiao)度被電動機(ji)磁極(ji)對數(shu)除)。

副(fu)繞(rao)(rao)組(zu)串聯電(dian)容(rong)或(huo)電(dian)阻后(hou)再接到(dao)單相交(jiao)流電(dian)源，使其中通過(guo)的(de)(de)電(dian)流和主繞(rao)(rao)組(zu)中的(de)(de)電(dian)流有一定(ding)的(de)(de)相位(wei)差。

使合(he)成磁場(chang)成橢圓形(xing)旋(xuan)轉磁場(chang)，甚至可能(neng)接近于圓形(xing)旋(xuan)轉磁場(chang)。

電動(dong)機因此獲得起動(dong)轉(zhuan)矩。

利用(yong)電阻(zu)分相(xiang)(xiang)方(fang)法的(de)電動機價格(ge)低廉(lian)，例如副(fu)繞組用(yong)較細的(de)導線繞制即可，但分相(xiang)(xiang)效果較差，且電阻(zu)上要消耗能量(liang)。

這種電動機在起動并達(da)到一定轉(zhuan)速后，通(tong)常由裝在電動機軸(zhou)上的離心式開關將副繞組自動切除，以減(jian)少電阻上的損耗、提高運行效(xiao)率。

一般用于起動轉矩要求不高的場合，如(ru)小(xiao)型(xing)車(che)床(chuang)、小(xiao)型(xing)電(dian)冰箱等，缺點(dian)是不能調速速。

利用電(dian)容分相(xiang)，效(xiao)果較好(hao)，有(you)可能(neng)在電(dian)動機(ji)某一工作點時，使電(dian)機(ji)合成(cheng)磁(ci)場(chang)接近于圓形(xing)旋轉磁(ci)場(chang)，從而獲得較好(hao)的工作特(te)性。