無刷松原電機和有刷(shua)電(dian)機(ji)(ji)(ji)有什么(me)區別(bie)？同(tong)步電(dian)機(ji)(ji)(ji)和異(yi)步電(dian)機(ji)(ji)(ji)有什么(me)區別(bie)？伺(si)服(fu)(fu)電(dian)機(ji)(ji)(ji)是(shi)否都是(shi)交流電(dian)機(ji)(ji)(ji)？伺(si)服(fu)(fu)電(dian)機(ji)(ji)(ji)是(shi)否都是(shi)同(tong)步電(dian)機(ji)(ji)(ji)？步進電(dian)機(ji)(ji)(ji)屬(shu)(shu)于(yu)直流電(dian)機(ji)(ji)(ji)還是(shi)交流電(dian)機(ji)(ji)(ji)？舵機(ji)(ji)(ji)是(shi)否屬(shu)(shu)于(yu)伺(si)服(fu)(fu)電(dian)機(ji)(ji)(ji)等等……

這(zhe)些(xie)(xie)問(wen)題(ti)，很多老(lao)司(si)機也不一定能完全解釋的(de)(de)清楚。針對這(zhe)些(xie)(xie)問(wen)題(ti)，大家可以參考下面這(zhe)篇文章學習(xi)，會對電機的(de)(de)分類、用法、優缺點有(you)更加清晰的(de)(de)理解。

讀過中(zhong)學物理(li)的學霸學渣都知(zhi)道，為了(le)研究通電導(dao)體在磁場受力(li)的那點(dian)事，我(wo)們把左手(shou)都練成了(le)斷掌，這也正是直流電機的原理(li)。

所有電(dian)機(ji)都是(shi)由(you)定子和(he)轉(zhuan)子組成，在(zai)直(zhi)流電(dian)機(ji)中，為了(le)讓轉(zhuan)子轉(zhuan)起來，需要(yao)不(bu)斷改變電(dian)流方(fang)向，否則轉(zhuan)子只能轉(zhuan)半圈，這(zhe)點就像自行(xing)車腳踏(ta)板。所以直(zhi)流電(dian)機(ji)需要(yao)換向器。

廣義的直流(liu)電機(ji)包括(kuo)有刷電機(ji)和無刷電機(ji)。

有(you)刷電(dian)(dian)機(ji)又稱直流(liu)電(dian)(dian)機(ji)或碳刷電(dian)(dian)機(ji)，常說的直流(liu)電(dian)(dian)機(ji)就是(shi)指有(you)刷直流(liu)電(dian)(dian)機(ji)，它采用機(ji)械換向，外部磁極不動(dong)內部線圈(quan)(電(dian)(dian)樞)動(dong)，換向器和轉子(zi)線圈(quan)一起旋(xuan)轉，電(dian)(dian)刷和磁鐵都(dou)不動(dong)，于是(shi)換向器和電(dian)(dian)刷摩擦摩擦，完成電(dian)(dian)流(liu)方向的切換。

有刷電機缺點：

1、機械換向(xiang)產生的火(huo)花引(yin)起換向(xiang)器和電刷摩擦、電磁干擾(rao)、噪聲大、壽命短(duan)。

2、可(ke)靠性(xing)差、故(gu)障(zhang)多，需要經常維護(hu)。

3、由于換向器存在(zai)，限制了轉(zhuan)子慣量，限制了更高轉(zhuan)速(su)，影響了動態性能(neng)。

既然(ran)它這么(me)多(duo)缺點為什么(me)還被普遍(bian)應用(yong)，因為它扭力高、結構簡單容易維護（即換碳(tan)刷）、便宜。

無(wu)刷電(dian)機(ji)在(zai)某些領(ling)域也稱直(zhi)流變頻(pin)電(dian)機(ji)（BLDC），它采用電(dian)子換向(xiang)（霍爾傳感器），線圈(quan)(電(dian)樞)不動磁極動，此時永磁鐵可以在(zai)線圈(quan)外部也可以在(zai)線圈(quan)內部，于(yu)是有了外轉子無(wu)刷電(dian)機(ji)和內轉子無(wu)刷電(dian)機(ji)之(zhi)分。

無刷電(dian)機構造與永磁(ci)同(tong)步電(dian)機相同(tong)。

不過，單(dan)個的(de)無(wu)(wu)刷(shua)電機不是一套完整的(de)動力系(xi)統(tong)，無(wu)(wu)刷(shua)基本必(bi)須通過無(wu)(wu)刷(shua)控(kong)制(zhi)器也就是電調的(de)控(kong)制(zhi)才能(neng)實現連續(xu)不斷的(de)運轉。

真正決(jue)定其使用(yong)性能的還是無刷(shua)電(dian)子調速(su)器（也就是電(dian)調）。

一般地，無(wu)刷電機的(de)驅動電流有兩種(zhong)(zhong)，一種(zhong)(zhong)是方波，另一種(zhong)(zhong)是正(zheng)弦波。

有時候把前一種(zhong)叫(jiao)直流無刷電機(ji)，后一種(zhong)叫(jiao)交(jiao)(jiao)流伺服(fu)電機(ji)，確切地講是交(jiao)(jiao)流伺服(fu)電動(dong)機(ji)的(de)一種(zhong)。（視頻(pin)傳送門）

無刷(shua)電(dian)機的運轉(zhuan)(zhuan)方式不(bu)同，有可以分為內轉(zhuan)(zhuan)子(zi)無刷(shua)電(dian)機和外(wai)轉(zhuan)(zhuan)子(zi)無刷(shua)電(dian)機。

內轉子都是三(san)相的 ，價格(ge)較貴。

外(wai)轉(zhuan)子通常使用的(de)是(shi)單相的(de)，價(jia)格親民，大批量生產(chan)已(yi)經接近(jin)(jin)碳(tan)刷電機，因此(ci)近(jin)(jin)年來得(de)到廣泛應用。

外轉(zhuan)子(zi)三相的價(jia)格已經接近內(nei)轉(zhuan)子(zi)的價(jia)格。 

嗯，猜(cai)都能猜(cai)到，有(you)刷(shua)電(dian)(dian)機的缺(que)點就(jiu)是(shi)無刷(shua)電(dian)(dian)機的有(you)點。

它(ta)具有高效率、低(di)(di)能耗、低(di)(di)噪音、超長壽命、高可(ke)靠性、可(ke)伺服控制、無級變頻調速（可(ke)達很高轉速）等(deng)優點，它(ta)相對(dui)比有刷(shua)直流電機(ji)體積小(xiao)的(de)多，控制比異步交流電機(ji)簡單，啟動轉矩大過載能力(li)強，至于缺點嘛……就是(shi)比有刷(shua)的(de)貴、不好維(wei)護(hu)。

直流電機的調速：所謂(wei)調速，即通過(guo)調節電機轉速獲得所需扭矩。

直流(liu)（有刷）電機通(tong)(tong)過調節電壓、串接電阻、改(gai)變(bian)勵磁都(dou)可以(yi)調速(su)，但是實(shi)際以(yi)調節電壓最為方便也(ye)最為常用，目前主要使用PWM調速(su)，PWM其實(shi)就是通(tong)(tong)過高速(su)的(de)開(kai)(kai)關(guan)(guan)來實(shi)現直流(liu)的(de)調壓，一個周期(qi)內，開(kai)(kai)的(de)時間長，平均(jun)電壓就高，關(guan)(guan)的(de)時間長，平均(jun)電壓就低，調起(qi)來很方便，只要開(kai)(kai)關(guan)(guan)速(su)度夠快，電網的(de)諧波就少，且(qie)電流(liu)更為連續。

但是電(dian)刷(shua)和換(huan)向(xiang)器(qi)長期磨損，同時在(zai)換(huan)向(xiang)的時候有巨(ju)大的電(dian)流(liu)變化(hua)，非常容易產生(sheng)火花，換(huan)向(xiang)器(qi)和電(dian)刷(shua)限制(zhi)了直(zhi)(zhi)流(liu)電(dian)動(dong)機(ji)的容量和速度，使得(de)直(zhi)(zhi)流(liu)電(dian)動(dong)機(ji)的調速遇到了瓶頸。

對于無(wu)(wu)刷(shua)直流電機(ji)(ji)，調速的(de)時候表面上只控(kong)制(zhi)了輸入電壓，但(dan)電機(ji)(ji)的(de)自(zi)(zi)控(kong)變(bian)(bian)頻調速系統(tong)（無(wu)(wu)刷(shua)直流電機(ji)(ji)本身自(zi)(zi)帶轉子位置檢測(ce)器(qi)等(deng)轉子位置信(xin)號(hao)獲取裝(zhuang)置，使用此裝(zhuang)置的(de)轉子位置信(xin)號(hao)來控(kong)制(zhi)變(bian)(bian)壓變(bian)(bian)頻調速裝(zhuang)置的(de)換相時刻(ke)）自(zi)(zi)動(dong)根(gen)據變(bian)(bian)壓控(kong)制(zhi)了頻率，用起來和(he)直流（有刷(shua)）電機(ji)(ji)幾乎一樣，非常方(fang)便。

由于(yu)轉子采用永磁體，不(bu)需要專(zhuan)門的勵磁繞組，在(zai)同(tong)等(deng)容量的情況下，電機體積(ji)更(geng)小(xiao)，重(zhong)量更(geng)輕，效(xiao)率更(geng)高，結構更(geng)緊(jin)湊，運行更(geng)可靠，動態性(xing)能更(geng)好(hao)，在(zai)電動汽車的驅動等(deng)方面(mian)都獲得(de)了廣泛的應用。

交流電(dian)機分為(wei)同(tong)步(bu)(bu)電(dian)機和異(yi)步(bu)(bu)電(dian)機，同(tong)步(bu)(bu)電(dian)機多用(yong)于(yu)發電(dian)機，異(yi)步(bu)(bu)電(dian)機多用(yong)于(yu)電(dian)動機。

電機(ji)的外殼(ke)是定(ding)子(zi)，定(ding)子(zi)上有(you)三相對稱交流(liu)繞組，由(you)于(yu)三相電順序(xu)變化，形成(cheng)一個旋(xuan)轉(zhuan)的合成(cheng)磁(ci)場，磁(ci)場的旋(xuan)轉(zhuan)速(su)度就(jiu)是同步轉(zhuan)速(su)。

同(tong)步轉速n=60f/p，f是頻率，p是極(ji)對(dui)數，比如對(dui)于接(jie)入電網50Hz的2極(ji)電動機（即(ji)極(ji)對(dui)數為1對(dui)），那(nei)么轉速n=60*50/1=3000r/min。

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

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

轉(zhuan)子線圈將切(qie)割(ge)旋(xuan)轉(zhuan)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)，產生感應電(dian)動勢(shi)，進(jin)而產生感應電(dian)流，最后產生旋(xuan)轉(zhuan)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)，這樣(yang)轉(zhuan)子就變成了一個電(dian)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)，將跟隨定子磁(ci)(ci)(ci)場(chang)旋(xuan)轉(zhuan)，所以(yi)轉(zhuan)子的轉(zhuan)速(su)必然＜定子的旋(xuan)轉(zhuan)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)，這樣(yang)才能切(qie)割(ge)磁(ci)(ci)(ci)感線。

即(ji)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子的異(yi)步轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)速＜同(tong)步轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)速，轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子與(yu)定子磁場存在(zai)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)速差，所(suo)以稱(cheng)之為(wei)異(yi)步電機。

不同廠家生產的異(yi)步電機(ji)額定轉速略有(you)差異(yi)，2極(ji)電機(ji)約2800+r/min，4極(ji)，6極(ji)，8極(ji)異(yi)步約為1400+,950+,700+。

異(yi)步電(dian)機空載(zai)時轉(zhuan)速高，有負載(zai)時轉(zhuan)速下降。

異步(bu)電動機(ji)結(jie)構簡單，維護方便，運行可靠(kao)價格便宜，得到(dao)廣泛應用。

同步電機：

如果讓(rang)轉(zhuan)子(zi)速(su)度(du)(du)=定(ding)子(zi)磁(ci)場旋轉(zhuan)速(su)度(du)(du)，就成為了同步(bu)電機，此時就需(xu)要把定(ding)子(zi)變成一個(ge)電磁(ci)鐵或(huo)永(yong)磁(ci)鐵，即(ji)給定(ding)子(zi)通電，此時不需(xu)要再切割磁(ci)感線就能旋轉(zhuan)，旋轉(zhuan)速(su)度(du)(du)與磁(ci)場旋轉(zhuan)速(su)度(du)(du)相同，即(ji)形成同步(bu)電機。      

同(tong)步(bu)電(dian)機(ji)(ji)(ji)轉子結構比異步(bu)電(dian)機(ji)(ji)(ji)復雜，價(jia)格高，在生產生活中應用(yong)不如異步(bu)電(dian)機(ji)(ji)(ji)廣泛，主要用(yong)作發電(dian)機(ji)(ji)(ji)上(shang)，現在火(huo)電(dian)站，水(shui)電(dian)站、汽輪(lun)機(ji)(ji)(ji)、水(shui)輪(lun)機(ji)(ji)(ji)基本都是同(tong)步(bu)電(dian)機(ji)(ji)(ji)。

異步電(dian)(dian)(dian)機的調(diao)速：理(li)論上異步電(dian)(dian)(dian)動機控制交流電(dian)(dian)(dian)頻率、電(dian)(dian)(dian)壓、或者轉子的電(dian)(dian)(dian)阻、電(dian)(dian)(dian)機的磁極分(fen)布都(dou)可(ke)以調(diao)速，但(dan)是實(shi)際上實(shi)現無極調(diao)速用調(diao)節頻率和(he)電(dian)(dian)(dian)壓的方法實(shi)現。

由于調壓調速范圍不(bu)大，一般只能用在調速要求(qiu)不(bu)高的場合，應(ying)用并不(bu)廣泛。      

 變頻(pin)調速(su)：說(shuo)到(dao)變頻(pin)，大家(jia)可能都聽說(shuo)過。

變(bian)頻(pin)調(diao)(diao)速的(de)(de)全(quan)稱是變(bian)壓變(bian)頻(pin)調(diao)(diao)速（VVVF），也就(jiu)是在改變(bian)頻(pin)率(lv)的(de)(de)時候改變(bian)電壓，這樣異(yi)步電動(dong)機的(de)(de)調(diao)(diao)速范圍就(jiu)足夠大了。

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

交(jiao)-交(jiao)變(bian)頻(pin)(pin)：將交(jiao)流(liu)電直接通過電力(li)電子器件(jian)變(bian)換為另一個頻(pin)(pin)率(lv)的交(jiao)流(liu)電，更高輸出頻(pin)(pin)率(lv)不能超過輸入頻(pin)(pin)率(lv)的一半，所以一般只用在低轉速、大容量的系統中(zhong)，可(ke)以省去龐大的齒輪(lun)減速箱。

交-直(zhi)-交變(bian)(bian)頻(pin)(pin)器(qi)將交流(liu)電(dian)先整流(liu)變(bian)(bian)成(cheng)直(zhi)流(liu)，再通過(guo)逆變(bian)(bian)器(qi)變(bian)(bian)成(cheng)可(ke)控頻(pin)(pin)率(lv)和電(dian)壓的交流(liu)，配合PWM技術，這種(zhong)變(bian)(bian)頻(pin)(pin)器(qi)可(ke)以(yi)實現大范(fan)圍的變(bian)(bian)壓變(bian)(bian)頻(pin)(pin)。

對(dui)于電動(dong)汽車來講，異步電動(dong)機皮實耐用(yong)，過載能(neng)力強(qiang)，控(kong)制算法(fa)又如此成熟(shu)，完全可以拿來用(yong)。

同步電(dian)機(ji)的(de)調(diao)速：同步機(ji)沒有轉(zhuan)差率，在結構確定的(de)情況下，控制電(dian)壓不能(neng)改變轉(zhuan)速，所以在變頻器出現之(zhi)前，同步電(dian)動機(ji)是完(wan)全不能(neng)調(diao)速的(de)。

變頻器(qi)的(de)出現讓(rang)交流同步電(dian)動(dong)機(ji)也(ye)有了(le)巨(ju)大的(de)調速(su)(su)范圍，因(yin)其(qi)轉子也(ye)有獨立勵磁（永磁體或者電(dian)勵磁），其(qi)調速(su)(su)范圍要比異步電(dian)動(dong)機(ji)更寬，同步電(dian)動(dong)機(ji)煥發了(le)新(xin)的(de)生(sheng)機(ji)。       

同步電動機(ji)變(bian)壓變(bian)頻調速(su)(su)系統(tong)可以分為他控變(bian)頻調速(su)(su)和(he)自(zi)控變(bian)頻調速(su)(su)。

對于(yu)他(ta)控(kong)變頻調速，和異步(bu)電動機的變頻調速類(lei)似(si)，也可以根(gen)據其數(shu)學模型采用SVPWM等控(kong)制(zhi)方(fang)式來實現控(kong)制(zhi)，其性能還要優于(yu)普通交流(liu)異步(bu)電動機。

自控(kong)變(bian)(bian)頻(pin)同(tong)(tong)步(bu)電(dian)動機(ji)在發(fa)展過(guo)程中曾(ceng)經有(you)多種名字，比(bi)如(ru)無換向器電(dian)機(ji)；當(dang)采(cai)用永磁體且(qie)輸(shu)(shu)(shu)入三(san)相(xiang)(xiang)正弦波時，可以(yi)稱(cheng)為正弦波永磁同(tong)(tong)步(bu)電(dian)動機(ji)；而如(ru)果輸(shu)(shu)(shu)入方(fang)波，那么就(jiu)可以(yi)稱(cheng)為梯形(xing)波永磁同(tong)(tong)步(bu)電(dian)動機(ji)，沒錯，這就(jiu)是類似于之前(qian)說的的無刷(shua)直(zhi)流(liu)機(ji)（BLDM），大家是不是感覺饒(rao)了(le)個(ge)大圈有(you)轉(zhuan)回(hui)去了(le)，但是你現在對于變(bian)(bian)頻(pin)變(bian)(bian)速的理解一定(ding)更深一步(bu)了(le)，所以(yi)無刷(shua)直(zhi)流(liu)電(dian)機(ji)時采(cai)用直(zhi)流(liu)輸(shu)(shu)(shu)入，但是使(shi)用了(le)同(tong)(tong)步(bu)電(dian)機(ji)的變(bian)(bian)頻(pin)技術（結構(gou)與(yu)永磁同(tong)(tong)步(bu)電(dian)機(ji)相(xiang)(xiang)同(tong)(tong)），在Model3上就(jiu)采(cai)用了(le)直(zhi)流(liu)無刷(shua)電(dian)機(ji)。

單相交流異(yi)步電機——單相交流串勵電機（有刷）

單相交流串(chuan)(chuan)勵(li)電(dian)動機(ji)，俗稱串(chuan)(chuan)勵(li)電(dian)機(ji)或通用電(dian)機(ji)(UniversalMotor國外叫法，因交直流通用而得(de)名(ming))，電(dian)樞繞組和勵(li)磁繞組串(chuan)(chuan)聯在(zai)一起工(gong)作。

單(dan)相串(chuan)勵(li)(li)電(dian)動機又(you)叫做交(jiao)直流兩(liang)用串(chuan)勵(li)(li)電(dian)動機，它既可以使(shi)用交(jiao)流電(dian)源(yuan)工作，也可以使(shi)用直流電(dian)源(yuan)工作。

單相串勵電(dian)動機的優點(dian)是(shi)由于它轉速高、起動力矩(ju)大(da)、體積小、重量(liang)輕、不(bu)容易堵轉、適(shi)用(yong)電(dian)壓范圍(wei)很廣，可以用(yong)調(diao)壓的方法來調(diao)速，簡單且易于實現。

因而(er)在電動工具中得到廣(guang)泛的應用，如角磨機、手電鉆等。

單相串(chuan)勵(li)電機的(de)結構同直(zhi)流(liu)串(chuan)勵(li)電機十分(fen)相似，主要(yao)的(de)區別(bie)在于單相串(chuan)勵(li)電機的(de)定子鐵心必須由(you)硅(gui)鋼片疊(die)壓(ya)而成，而直(zhi)流(liu)的(de)磁極既可(ke)以由(you)疊(die)壓(ya)而成，又可(ke)以做成整體結構。

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

單相(xiang)串勵電(dian)(dian)(dian)機的電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)調速(su)方法采用的可(ke)控移相(xiang)調壓(ya)(ya)(ya)，利用可(ke)控硅(gui)的觸發電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)滯后于輸(shu)入(ru)(ru)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)實現對輸(shu)入(ru)(ru)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)的移相(xiang)觸發。

在實現(xian)方法上有硬件和軟件方式。

采用調節電壓(ya)方法(fa)，采用可控硅(gui)調速技術，具有線路(lu)簡(jian)單，元件體積小(xiao)等特(te)點，是(shi)一種可控硅(gui)簡(jian)單有效的方法(fa)。

(a)交流電流變化曲線;

(b)電流為正半波時，轉子的(de)旋(xuan)轉方向(xiang)  

(c)電流為負半波時，轉子的(de)旋轉方向

單(dan)相(xiang)交流異步(bu)電機——單(dan)相(xiang)交流鼠籠式電機（無刷）

單相電(dian)流通過(guo)電(dian)樞繞組時產(chan)生的是脈(mo)振(zhen)磁場而不是旋轉(zhuan)磁場，所以單相異步電(dian)動機(ji)不能自起動。

為了解決起動(dong)問題，單相交流供電的異步(bu)電動(dong)機實際(ji)上(shang)往往做成兩相的。

主(zhu)繞組由單相電(dian)源直接供電(dian)；副繞組在(zai)空(kong)間(jian)上(shang)與主(zhu)繞組差90°(電(dian)角度，等于機械角度被(bei)電(dian)動(dong)機磁極對(dui)數除)。

副繞組串聯電容或電阻后再接到單相交流電源，使(shi)其中通過的電流和主繞組中的電流有一定的相位差。

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

電(dian)動機(ji)因(yin)此獲得起動轉矩。

利用(yong)電阻分相(xiang)方法(fa)的電動機價(jia)格低(di)廉，例如副繞組用(yong)較(jiao)細的導線(xian)繞制即可，但分相(xiang)效(xiao)果(guo)較(jiao)差，且電阻上要消耗能量。

這(zhe)種電(dian)動機在(zai)起動并達到(dao)一定轉(zhuan)速后，通常由裝在(zai)電(dian)動機軸上的離心式開關將副繞組自動切(qie)除，以減(jian)少電(dian)阻上的損耗、提高運行效率。

一(yi)般用于起動(dong)轉(zhuan)矩(ju)要(yao)求不高(gao)的(de)場合，如小(xiao)(xiao)型車床、小(xiao)(xiao)型電(dian)冰箱等，缺點是不能調速速。

利用電(dian)容分相，效果較好(hao)，有可能在電(dian)動(dong)機某一工(gong)作(zuo)點時，使電(dian)機合成磁場接近于圓(yuan)形旋(xuan)轉磁場，從(cong)而獲得(de)較好(hao)的工(gong)作(zuo)特(te)性。