無刷泰安電機和有(you)刷電(dian)(dian)機有(you)什么區別？同步(bu)電(dian)(dian)機和異(yi)步(bu)電(dian)(dian)機有(you)什么區別？伺(si)服電(dian)(dian)機是否(fou)都是交(jiao)流電(dian)(dian)機？伺(si)服電(dian)(dian)機是否(fou)都是同步(bu)電(dian)(dian)機？步(bu)進電(dian)(dian)機屬于直流電(dian)(dian)機還是交(jiao)流電(dian)(dian)機？舵機是否(fou)屬于伺(si)服電(dian)(dian)機等(deng)等(deng)……

這些問(wen)題(ti)，很多老司機(ji)也不一定能完全解(jie)釋的(de)清(qing)楚(chu)。針(zhen)對這些問(wen)題(ti)，大家可以參考下(xia)面(mian)這篇文(wen)章學習，會對電機(ji)的(de)分(fen)類、用法、優缺點有(you)更加(jia)清(qing)晰的(de)理(li)解(jie)。

讀過中(zhong)學物理(li)的(de)學霸學渣都知(zhi)道，為了(le)研究通電(dian)導體(ti)在磁場(chang)受(shou)力的(de)那點事，我們把左手都練(lian)成了(le)斷掌，這也(ye)正是直流電(dian)機的(de)原理(li)。

所(suo)有(you)電(dian)(dian)機(ji)都是由定子(zi)和轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)組成(cheng)，在直流電(dian)(dian)機(ji)中，為了讓轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)起來，需(xu)要(yao)(yao)不斷(duan)改變電(dian)(dian)流方向(xiang)，否(fou)則轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)只(zhi)能轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)半(ban)圈(quan)，這點就像自行車腳踏板。所(suo)以直流電(dian)(dian)機(ji)需(xu)要(yao)(yao)換向(xiang)器。

廣(guang)義的直(zhi)流(liu)電(dian)機(ji)包括(kuo)有(you)刷電(dian)機(ji)和無刷電(dian)機(ji)。

有刷電(dian)(dian)機(ji)(ji)又稱(cheng)直(zhi)流電(dian)(dian)機(ji)(ji)或碳刷電(dian)(dian)機(ji)(ji)，常(chang)說(shuo)的直(zhi)流電(dian)(dian)機(ji)(ji)就(jiu)是指有刷直(zhi)流電(dian)(dian)機(ji)(ji)，它采用(yong)機(ji)(ji)械換向(xiang)，外部磁極(ji)不(bu)動(dong)內部線(xian)(xian)圈(電(dian)(dian)樞)動(dong)，換向(xiang)器和轉子線(xian)(xian)圈一起旋(xuan)轉，電(dian)(dian)刷和磁鐵都不(bu)動(dong)，于(yu)是換向(xiang)器和電(dian)(dian)刷摩(mo)擦(ca)摩(mo)擦(ca)，完成電(dian)(dian)流方向(xiang)的切換。

有刷電機缺點：

1、機械(xie)換向產生的(de)火花(hua)引起換向器和電刷摩擦、電磁干擾、噪聲大、壽命(ming)短。

2、可靠(kao)性差(cha)、故障(zhang)多，需要經(jing)常維護。

3、由于換向器存在，限(xian)制(zhi)了(le)轉子慣(guan)量，限(xian)制(zhi)了(le)更(geng)高轉速，影(ying)響了(le)動(dong)態性能。

既(ji)然它這么多缺點為(wei)什么還被(bei)普遍(bian)應用，因為(wei)它扭力高、結構簡單(dan)容易維護（即換碳刷）、便宜。

無刷(shua)電(dian)機在(zai)(zai)(zai)某些領(ling)域也稱直流(liu)變頻電(dian)機（BLDC），它采用電(dian)子(zi)換(huan)向（霍爾傳感器），線(xian)圈(quan)(電(dian)樞)不動(dong)磁極動(dong)，此時(shi)永磁鐵可(ke)以在(zai)(zai)(zai)線(xian)圈(quan)外(wai)部(bu)也可(ke)以在(zai)(zai)(zai)線(xian)圈(quan)內(nei)部(bu)，于(yu)是有了外(wai)轉子(zi)無刷(shua)電(dian)機和(he)內(nei)轉子(zi)無刷(shua)電(dian)機之分(fen)。

無刷電機構造(zao)與永磁同(tong)步電機相同(tong)。

不(bu)過，單個的(de)(de)無刷電機(ji)不(bu)是一套(tao)完(wan)整的(de)(de)動力系統，無刷基本必(bi)須通過無刷控制器也就是電調的(de)(de)控制才(cai)能實現(xian)連續不(bu)斷(duan)的(de)(de)運轉。

真正決定其使用性(xing)能的還是無刷(shua)電子調速器（也就(jiu)是電調）。

一般地，無刷電機(ji)的驅動電流有(you)兩種(zhong)，一種(zhong)是(shi)(shi)方波(bo)，另一種(zhong)是(shi)(shi)正弦(xian)波(bo)。

有時候把前一(yi)種叫直(zhi)流(liu)無刷(shua)電(dian)機，后一(yi)種叫交流(liu)伺服電(dian)機，確切(qie)地講是(shi)交流(liu)伺服電(dian)動機的一(yi)種。（視(shi)頻傳送(song)門）

無刷電(dian)機的運轉(zhuan)方式不同，有可以分(fen)為內(nei)轉(zhuan)子無刷電(dian)機和外轉(zhuan)子無刷電(dian)機。

內(nei)轉子(zi)都是三相的 ，價格較(jiao)貴。

外轉子(zi)通常使用(yong)的是單相的，價格親民，大批量生產(chan)已經接近(jin)碳刷電機，因此近(jin)年來(lai)得到廣泛應用(yong)。

外轉子三相的價格已經(jing)接近內轉子的價格。 

嗯，猜都能猜到，有刷電(dian)機(ji)的缺點就是無刷電(dian)機(ji)的有點。

它具(ju)有高(gao)效(xiao)率、低能耗、低噪音(yin)、超長壽(shou)命、高(gao)可(ke)靠性、可(ke)伺服控(kong)制(zhi)、無級變(bian)頻(pin)調速（可(ke)達很(hen)高(gao)轉速）等優點，它相對比(bi)有刷直(zhi)流(liu)電(dian)機體積(ji)小的多(duo)，控(kong)制(zhi)比(bi)異步(bu)交流(liu)電(dian)機簡單，啟(qi)動(dong)轉矩大(da)過載能力(li)強，至于缺點嘛……就是比(bi)有刷的貴(gui)、不好維(wei)護。

直流電機的調(diao)(diao)速：所謂調(diao)(diao)速，即通過調(diao)(diao)節電機轉速獲得所需(xu)扭(niu)矩。

直(zhi)流(liu)（有(you)刷）電(dian)(dian)(dian)機通過調(diao)(diao)(diao)節(jie)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)、串接電(dian)(dian)(dian)阻、改(gai)變(bian)勵磁都可(ke)以調(diao)(diao)(diao)速(su)，但是實際以調(diao)(diao)(diao)節(jie)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)最(zui)(zui)為方(fang)便(bian)也最(zui)(zui)為常用(yong)，目前主要使(shi)用(yong)PWM調(diao)(diao)(diao)速(su)，PWM其實就(jiu)是通過高速(su)的(de)開關來(lai)(lai)實現(xian)直(zhi)流(liu)的(de)調(diao)(diao)(diao)壓(ya)，一個周期內，開的(de)時(shi)間長，平均(jun)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)就(jiu)高，關的(de)時(shi)間長，平均(jun)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)就(jiu)低，調(diao)(diao)(diao)起(qi)來(lai)(lai)很方(fang)便(bian)，只要開關速(su)度夠快，電(dian)(dian)(dian)網的(de)諧波(bo)就(jiu)少，且(qie)電(dian)(dian)(dian)流(liu)更為連續。

但是電(dian)刷(shua)(shua)和(he)換(huan)向器(qi)長期磨損(sun)，同時(shi)(shi)在換(huan)向的時(shi)(shi)候有巨大的電(dian)流(liu)變化，非常容易產(chan)生(sheng)火花，換(huan)向器(qi)和(he)電(dian)刷(shua)(shua)限制了直流(liu)電(dian)動機(ji)的容量和(he)速(su)度，使得直流(liu)電(dian)動機(ji)的調速(su)遇(yu)到(dao)了瓶頸。

對于(yu)無刷(shua)直流電(dian)機(ji)，調速的時候表(biao)面上只控制(zhi)了(le)輸入(ru)電(dian)壓(ya)，但電(dian)機(ji)的自控變(bian)頻(pin)調速系統（無刷(shua)直流電(dian)機(ji)本身自帶轉子位(wei)置(zhi)檢測器等轉子位(wei)置(zhi)信號獲(huo)取(qu)裝置(zhi)，使用此(ci)裝置(zhi)的轉子位(wei)置(zhi)信號來控制(zhi)變(bian)壓(ya)變(bian)頻(pin)調速裝置(zhi)的換相時刻）自動根據變(bian)壓(ya)控制(zhi)了(le)頻(pin)率，用起(qi)來和直流（有刷(shua)）電(dian)機(ji)幾乎(hu)一樣，非常(chang)方便。

由(you)于轉子采用永(yong)磁體(ti)，不需要專門的(de)勵(li)磁繞(rao)組，在同等(deng)容量的(de)情況下，電機體(ti)積(ji)更(geng)小，重(zhong)量更(geng)輕，效率更(geng)高，結構更(geng)緊湊，運行更(geng)可靠，動態性能更(geng)好，在電動汽車的(de)驅動等(deng)方(fang)面(mian)都(dou)獲得了廣泛的(de)應用。

交流電機分為同步電機和異步電機，同步電機多用于發電機，異步電機多用于電動機。

電機的(de)外殼是(shi)定子(zi)，定子(zi)上(shang)有三(san)相(xiang)(xiang)對(dui)稱交流繞(rao)組，由于三(san)相(xiang)(xiang)電順(shun)序變化，形成一(yi)個旋轉的(de)合成磁場(chang)，磁場(chang)的(de)旋轉速(su)度(du)就是(shi)同步轉速(su)。

同步轉速n=60f/p，f是(shi)頻率，p是(shi)極(ji)對數(shu)，比如對于(yu)接入電網50Hz的(de)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(li)，4極，6極，8極電機同步轉速(su)為1500，1000,750  。

異步(bu)電機機構簡單，轉子(zi)為閉合線(xian)圈，比如鼠籠式。

轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)子線圈將切(qie)割旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)磁(ci)場(chang)，產生感(gan)應(ying)電動勢，進而產生感(gan)應(ying)電流，最后(hou)產生旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)磁(ci)場(chang)，這樣轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)子就變(bian)成了(le)一(yi)個(ge)電磁(ci)鐵(tie)，將跟隨定子磁(ci)場(chang)旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)，所以轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)子的(de)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)速必然＜定子的(de)旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)磁(ci)場(chang)，這樣才能切(qie)割磁(ci)感(gan)線。

即轉(zhuan)(zhuan)子的異(yi)步轉(zhuan)(zhuan)速＜同步轉(zhuan)(zhuan)速，轉(zhuan)(zhuan)子與定(ding)子磁場(chang)存在轉(zhuan)(zhuan)速差，所以稱之為(wei)異(yi)步電(dian)機(ji)。

不同廠家生產的(de)異步電機額定(ding)轉速略有差異，2極(ji)(ji)電機約(yue)2800+r/min，4極(ji)(ji)，6極(ji)(ji)，8極(ji)(ji)異步約(yue)為(wei)1400+,950+,700+。

異(yi)步電機空(kong)載(zai)時(shi)轉速高，有(you)負載(zai)時(shi)轉速下降。

異步電動機結構簡單，維護(hu)方便，運行可靠價格便宜，得(de)到廣(guang)泛應用。

同步電機：

如果讓(rang)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子速度=定子磁(ci)場旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)速度，就成為了同步(bu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)，此時就需要把定子變成一個(ge)電(dian)(dian)磁(ci)鐵或永磁(ci)鐵，即給定子通電(dian)(dian)，此時不需要再切割磁(ci)感線就能旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)，旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)速度與(yu)磁(ci)場旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)速度相(xiang)同，即形成同步(bu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)。      ;

同(tong)(tong)步電(dian)機轉子結構比異(yi)步電(dian)機復(fu)雜(za)，價格高，在生產(chan)生活中應(ying)用不如異(yi)步電(dian)機廣泛，主要用作發(fa)電(dian)機上，現在火電(dian)站，水電(dian)站、汽輪(lun)機、水輪(lun)機基本都是同(tong)(tong)步電(dian)機。

異(yi)步電(dian)機的調(diao)速(su)：理(li)論(lun)上異(yi)步電(dian)動機控制(zhi)交流電(dian)頻率、電(dian)壓、或(huo)者(zhe)轉子的電(dian)阻、電(dian)機的磁極分(fen)布都可以調(diao)速(su)，但是實際上實現(xian)無(wu)極調(diao)速(su)用調(diao)節頻率和電(dian)壓的方法實現(xian)。

由(you)于調壓調速范圍不(bu)大，一般只能用(yong)在調速要求不(bu)高的場合，應用(yong)并不(bu)廣泛(fan)。      

 變頻調速：說到(dao)變頻，大(da)家可能都聽說過。

變頻調速的(de)全稱是變壓變頻調速（VVVF），也(ye)就(jiu)是在改變頻率的(de)時候改變電(dian)壓，這樣(yang)異步(bu)電(dian)動機的(de)調速范圍就(jiu)足夠大了。

變(bian)頻(pin)器可以分為兩個大(da)類：交(jiao)(jiao)交(jiao)(jiao)變(bian)頻(pin)和交(jiao)(jiao)直交(jiao)(jiao)變(bian)頻(pin)。

交(jiao)-交(jiao)變(bian)(bian)頻：將交(jiao)流電(dian)直接通過(guo)電(dian)力電(dian)子器件變(bian)(bian)換為另(ling)一(yi)個(ge)頻率(lv)的(de)交(jiao)流電(dian)，更高(gao)輸出頻率(lv)不能超過(guo)輸入頻率(lv)的(de)一(yi)半，所以一(yi)般只(zhi)用在低轉(zhuan)速、大容量的(de)系統中(zhong)，可以省去龐大的(de)齒(chi)輪減速箱。

交-直-交變(bian)(bian)頻(pin)器將交流電先整流變(bian)(bian)成(cheng)直流，再通過逆變(bian)(bian)器變(bian)(bian)成(cheng)可控(kong)頻(pin)率和電壓(ya)的交流，配合PWM技術(shu)，這種變(bian)(bian)頻(pin)器可以實現大(da)范圍的變(bian)(bian)壓(ya)變(bian)(bian)頻(pin)。

對于(yu)電(dian)動汽車來(lai)講，異步電(dian)動機皮(pi)實耐(nai)用，過(guo)載能(neng)力強，控制(zhi)算法(fa)又如(ru)此成熟，完(wan)全可以拿來(lai)用。

同步(bu)電機(ji)的調(diao)速：同步(bu)機(ji)沒(mei)有轉差率，在結構確定的情(qing)況下，控制電壓(ya)不能改變轉速，所以在變頻器出(chu)現之前，同步(bu)電動機(ji)是完(wan)全不能調(diao)速的。

變頻(pin)器(qi)的出現(xian)讓交流同(tong)步電(dian)動機(ji)(ji)也有(you)了巨大的調速(su)范圍(wei)，因其轉(zhuan)子也有(you)獨(du)立勵(li)(li)磁（永磁體或者電(dian)勵(li)(li)磁），其調速(su)范圍(wei)要(yao)比異步電(dian)動機(ji)(ji)更寬，同(tong)步電(dian)動機(ji)(ji)煥發了新的生機(ji)(ji)。       

同步電動機變(bian)(bian)壓變(bian)(bian)頻(pin)調速系統可以分為他控變(bian)(bian)頻(pin)調速和自(zi)控變(bian)(bian)頻(pin)調速。

對于他控(kong)(kong)變(bian)頻調(diao)速，和異步電(dian)動機(ji)的變(bian)頻調(diao)速類似，也可以根據其數學(xue)模(mo)型(xing)采(cai)用(yong)SVPWM等控(kong)(kong)制方(fang)式來實現(xian)控(kong)(kong)制，其性能(neng)還(huan)要優于普通交流(liu)異步電(dian)動機(ji)。

自控變(bian)頻(pin)同(tong)步(bu)電(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji)在(zai)發展過(guo)程(cheng)中曾經有多種(zhong)名字(zi)，比如(ru)無換向器電(dian)(dian)(dian)機(ji)；當采用(yong)永(yong)(yong)磁(ci)體(ti)且輸(shu)入(ru)三相正弦波(bo)時，可以稱為正弦波(bo)永(yong)(yong)磁(ci)同(tong)步(bu)電(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji)；而如(ru)果輸(shu)入(ru)方波(bo)，那(nei)么就可以稱為梯形波(bo)永(yong)(yong)磁(ci)同(tong)步(bu)電(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji)，沒錯(cuo)，這就是(shi)類似(si)于(yu)之前說的(de)的(de)無刷直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)機(ji)（BLDM），大(da)家(jia)是(shi)不是(shi)感(gan)覺(jue)饒了(le)個大(da)圈有轉回去了(le)，但是(shi)你現在(zai)對于(yu)變(bian)頻(pin)變(bian)速的(de)理解一定更深一步(bu)了(le)，所以無刷直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)電(dian)(dian)(dian)機(ji)時采用(yong)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)輸(shu)入(ru)，但是(shi)使用(yong)了(le)同(tong)步(bu)電(dian)(dian)(dian)機(ji)的(de)變(bian)頻(pin)技術（結構與永(yong)(yong)磁(ci)同(tong)步(bu)電(dian)(dian)(dian)機(ji)相同(tong)），在(zai)Model3上就采用(yong)了(le)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)無刷電(dian)(dian)(dian)機(ji)。

單(dan)相(xiang)(xiang)交流異步電(dian)(dian)機——單(dan)相(xiang)(xiang)交流串勵電(dian)(dian)機（有刷）

單相(xiang)交(jiao)流(liu)串勵(li)電動機，俗稱串勵(li)電機或(huo)通用電機(UniversalMotor國外叫法，因交(jiao)直流(liu)通用而得名)，電樞繞組和(he)勵(li)磁繞組串聯(lian)在一起工作。

單(dan)相串勵電動機又叫(jiao)做(zuo)交(jiao)直流兩(liang)用串勵電動機，它(ta)既可以(yi)使用交(jiao)流電源工(gong)作，也(ye)可以(yi)使用直流電源工(gong)作。

單相串勵電動(dong)機的優點是(shi)由于它轉速(su)(su)高、起動(dong)力(li)矩大、體積小、重量(liang)輕(qing)、不容(rong)易堵轉、適用電壓范(fan)圍(wei)很廣，可以用調壓的方法來調速(su)(su)，簡(jian)單且(qie)易于實現。

因而在電動(dong)工具中(zhong)得到廣(guang)泛的(de)應用，如角(jiao)磨機、手電鉆等。

單(dan)相(xiang)串(chuan)勵電機的(de)結構(gou)同直流串(chuan)勵電機十分(fen)相(xiang)似，主要的(de)區別在于單(dan)相(xiang)串(chuan)勵電機的(de)定子鐵(tie)心(xin)必(bi)須由(you)硅(gui)鋼片疊壓而成(cheng)(cheng)，而直流的(de)磁極既(ji)可以(yi)由(you)疊壓而成(cheng)(cheng)，又可以(yi)做成(cheng)(cheng)整(zheng)體(ti)結構(gou)。

單相串勵電(dian)(dian)機(ji)的調速，大多數采(cai)用調節電(dian)(dian)壓的方(fang)法，就(jiu)是改變電(dian)(dian)動勢。

單相(xiang)串(chuan)勵電(dian)機的(de)(de)電(dian)壓(ya)調速(su)方(fang)法采(cai)用的(de)(de)可控移(yi)相(xiang)調壓(ya)，利用可控硅的(de)(de)觸(chu)發(fa)電(dian)壓(ya)滯后(hou)于輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)實現對(dui)輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)的(de)(de)移(yi)相(xiang)觸(chu)發(fa)。

在實現方法上有硬件和軟件方式。

采(cai)用調節電(dian)壓方法，采(cai)用可控硅(gui)調速技術，具(ju)有線路簡單，元件體(ti)積小等(deng)特(te)點，是一(yi)種可控硅(gui)簡單有效的方法。

(a)交(jiao)流電流變化曲線(xian);

(b)電流為正半波時，轉子的旋轉方向  

(c)電流(liu)為(wei)負(fu)半波(bo)時(shi)，轉子的旋(xuan)轉方(fang)向

單相交(jiao)(jiao)流異步電(dian)機——單相交(jiao)(jiao)流鼠籠式電(dian)機（無刷）

單(dan)相(xiang)電(dian)(dian)流通(tong)過電(dian)(dian)樞繞組(zu)時產生(sheng)的(de)是脈振(zhen)磁(ci)場而不是旋轉磁(ci)場，所(suo)以單(dan)相(xiang)異步電(dian)(dian)動機不能自起動。

為了解決(jue)起動問題，單(dan)相交流供電的異步電動機實際(ji)上(shang)往往做(zuo)成(cheng)兩相的。

主繞組(zu)由單相電(dian)源(yuan)直接供電(dian)；副繞組(zu)在(zai)空間(jian)上與主繞組(zu)差90°(電(dian)角度，等于機械角度被電(dian)動機磁極對數除(chu))。

副繞(rao)(rao)組串聯電(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(rao)(rao)組中(zhong)(zhong)的(de)電(dian)流有一定的(de)相(xiang)位差。

使合成磁(ci)場成橢圓形旋轉磁(ci)場，甚至(zhi)可(ke)能接近于圓形旋轉磁(ci)場。

電(dian)動機因此獲得起動轉矩。

利用電阻分(fen)(fen)相(xiang)方(fang)法的電動機(ji)價格低廉，例如副(fu)繞組用較細的導線(xian)繞制即可(ke)，但分(fen)(fen)相(xiang)效果較差，且電阻上要消耗能量。

這種(zhong)電動機(ji)在起動并(bing)達到一定(ding)轉速后，通常由裝在電動機(ji)軸(zhou)上的(de)離(li)心式開(kai)關將副繞組自動切除(chu)，以減少電阻上的(de)損耗、提高運行效(xiao)率(lv)。

一般(ban)用(yong)于起動轉(zhuan)矩要求不高的場合，如小型(xing)(xing)車床、小型(xing)(xing)電冰箱等，缺(que)點(dian)是不能調速速。

利用電容分相，效(xiao)果較(jiao)好，有可(ke)能在電動機某一工(gong)作點時，使電機合成磁(ci)場接近于圓(yuan)形旋轉磁(ci)場，從而獲得(de)較(jiao)好的工(gong)作特(te)性(xing)。