無刷武隆電機和有刷電(dian)機(ji)有什(shen)么區別？同(tong)步(bu)(bu)(bu)電(dian)機(ji)和異(yi)步(bu)(bu)(bu)電(dian)機(ji)有什(shen)么區別？伺(si)服電(dian)機(ji)是(shi)否(fou)都(dou)是(shi)交流(liu)電(dian)機(ji)？伺(si)服電(dian)機(ji)是(shi)否(fou)都(dou)是(shi)同(tong)步(bu)(bu)(bu)電(dian)機(ji)？步(bu)(bu)(bu)進電(dian)機(ji)屬于直流(liu)電(dian)機(ji)還是(shi)交流(liu)電(dian)機(ji)？舵(duo)機(ji)是(shi)否(fou)屬于伺(si)服電(dian)機(ji)等等……

這些(xie)問題(ti)，很多老司機(ji)也不(bu)一(yi)定能(neng)完全解釋的(de)清(qing)(qing)楚。針(zhen)對這些(xie)問題(ti)，大(da)家可以參考下(xia)面這篇文(wen)章學習，會對電機(ji)的(de)分類、用法、優缺點(dian)有更加清(qing)(qing)晰(xi)的(de)理解。

讀過中學物理的學霸學渣都(dou)知(zhi)道(dao)，為了(le)研究通(tong)電導(dao)體在磁場受力的那點事，我們把左手都(dou)練成了(le)斷掌，這也正是直流電機(ji)的原理。

所有電(dian)機(ji)都(dou)是(shi)由定子和轉(zhuan)子組(zu)成，在直流(liu)電(dian)機(ji)中，為了讓轉(zhuan)子轉(zhuan)起來，需(xu)要不斷改變電(dian)流(liu)方(fang)向，否則轉(zhuan)子只能轉(zhuan)半圈，這(zhe)點就像自(zi)行(xing)車腳踏(ta)板。所以直流(liu)電(dian)機(ji)需(xu)要換向器。

廣義的直(zhi)流電(dian)機(ji)包括有刷(shua)電(dian)機(ji)和無刷(shua)電(dian)機(ji)。

有刷(shua)電機(ji)又(you)稱直流電機(ji)或碳刷(shua)電機(ji)，常(chang)說的(de)直流電機(ji)就是(shi)指有刷(shua)直流電機(ji)，它(ta)采用(yong)機(ji)械換向(xiang)(xiang)，外(wai)部(bu)磁(ci)極不動內部(bu)線圈(電樞)動，換向(xiang)(xiang)器和轉子線圈一(yi)起旋轉，電刷(shua)和磁(ci)鐵都不動，于是(shi)換向(xiang)(xiang)器和電刷(shua)摩(mo)擦(ca)摩(mo)擦(ca)，完成電流方向(xiang)(xiang)的(de)切換。

有刷電機缺點：

1、機(ji)械換(huan)(huan)向產生的火花引起換(huan)(huan)向器和電刷摩擦、電磁(ci)干(gan)擾、噪聲大、壽命短。

2、可靠性差、故(gu)障多，需(xu)要經常維護(hu)。

3、由于(yu)換向器存(cun)在，限制了(le)轉子慣量，限制了(le)更高轉速，影(ying)響(xiang)了(le)動態性(xing)能。

既然它這么多缺點為(wei)什么還被普遍應用(yong)，因為(wei)它扭力(li)高、結(jie)構簡(jian)單容(rong)易維護(hu)（即換碳刷）、便宜(yi)。

無刷(shua)電(dian)機在(zai)某些(xie)領(ling)域(yu)也稱直流變頻電(dian)機（BLDC），它采(cai)用(yong)電(dian)子換向（霍爾傳感器(qi)），線圈(電(dian)樞)不(bu)動(dong)磁極動(dong)，此時(shi)永(yong)磁鐵可(ke)以在(zai)線圈外(wai)部也可(ke)以在(zai)線圈內(nei)部，于(yu)是有了外(wai)轉(zhuan)子無刷(shua)電(dian)機和內(nei)轉(zhuan)子無刷(shua)電(dian)機之分(fen)。

無刷電機構造(zao)與永磁同步電機相同。

不(bu)過(guo)(guo)，單個的無刷(shua)(shua)電機不(bu)是一套完整(zheng)的動力系統，無刷(shua)(shua)基(ji)本必(bi)須通過(guo)(guo)無刷(shua)(shua)控制(zhi)器也就是電調的控制(zhi)才能實(shi)現(xian)連續不(bu)斷的運轉。

真正(zheng)決(jue)定其使用性能(neng)的還(huan)是(shi)(shi)無刷電子(zi)調(diao)速(su)器（也(ye)就是(shi)(shi)電調(diao)）。

一般(ban)地，無刷電(dian)機的驅動電(dian)流有兩種，一種是方波(bo)，另一種是正(zheng)弦波(bo)。

有時候把(ba)前一種叫(jiao)直流無(wu)刷電(dian)機，后(hou)一種叫(jiao)交(jiao)流伺服電(dian)機，確(que)切地(di)講是交(jiao)流伺服電(dian)動(dong)機的一種。（視頻傳送(song)門）

無刷電(dian)機的運轉(zhuan)方(fang)式(shi)不同，有可(ke)以(yi)分為(wei)內轉(zhuan)子無刷電(dian)機和外轉(zhuan)子無刷電(dian)機。

內轉(zhuan)子都是三相的 ，價格較貴(gui)。

外(wai)轉子通(tong)常使用(yong)的是(shi)單(dan)相(xiang)的，價格親(qin)民，大批量生產已經接近碳刷電機，因此(ci)近年來得到廣泛應用(yong)。

外轉(zhuan)子三(san)相的價格已經接近內(nei)轉(zhuan)子的價格。 

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

它具有高效率、低能耗、低噪音、超長壽命、高可(ke)靠性、可(ke)伺服控(kong)制(zhi)、無(wu)級變頻調(diao)速(su)（可(ke)達很高轉速(su)）等優點(dian)，它相對比(bi)有刷(shua)直流電機體積小(xiao)的(de)多，控(kong)制(zhi)比(bi)異步交流電機簡(jian)單，啟動(dong)轉矩大過載能力強，至于(yu)缺(que)點(dian)嘛(ma)……就是比(bi)有刷(shua)的(de)貴(gui)、不好(hao)維護。

直流電機(ji)的調速：所(suo)謂調速，即(ji)通過調節電機(ji)轉速獲得所(suo)需扭矩。

直流（有(you)刷）電(dian)機通(tong)過調節電(dian)壓(ya)、串接(jie)電(dian)阻、改(gai)變勵磁都(dou)可以調速，但是(shi)實際以調節電(dian)壓(ya)最為方便也最為常用，目(mu)前主要(yao)使用PWM調速，PWM其實就(jiu)(jiu)(jiu)是(shi)通(tong)過高速的(de)(de)(de)開(kai)(kai)關來(lai)實現直流的(de)(de)(de)調壓(ya)，一個周期內，開(kai)(kai)的(de)(de)(de)時間(jian)長，平均電(dian)壓(ya)就(jiu)(jiu)(jiu)高，關的(de)(de)(de)時間(jian)長，平均電(dian)壓(ya)就(jiu)(jiu)(jiu)低，調起來(lai)很方便，只(zhi)要(yao)開(kai)(kai)關速度夠快(kuai)，電(dian)網的(de)(de)(de)諧波就(jiu)(jiu)(jiu)少，且電(dian)流更為連(lian)續。

但是電刷(shua)和換(huan)向器長期磨損，同時在換(huan)向的(de)時候有巨大的(de)電流變化，非(fei)常容(rong)易(yi)產生(sheng)火花，換(huan)向器和電刷(shua)限制了(le)直流電動機的(de)容(rong)量和速度，使得直流電動機的(de)調速遇到了(le)瓶(ping)頸。

對(dui)于無(wu)刷直(zhi)流(liu)電(dian)機，調(diao)速的時(shi)候表面(mian)上只控制了輸(shu)入電(dian)壓(ya)，但電(dian)機的自(zi)控變(bian)頻調(diao)速系統（無(wu)刷直(zhi)流(liu)電(dian)機本身自(zi)帶(dai)轉子位(wei)置(zhi)檢(jian)測器等轉子位(wei)置(zhi)信號獲取(qu)裝(zhuang)置(zhi)，使用(yong)此(ci)裝(zhuang)置(zhi)的轉子位(wei)置(zhi)信號來(lai)控制變(bian)壓(ya)變(bian)頻調(diao)速裝(zhuang)置(zhi)的換相時(shi)刻）自(zi)動根據(ju)變(bian)壓(ya)控制了頻率(lv)，用(yong)起來(lai)和直(zhi)流(liu)（有刷）電(dian)機幾乎一(yi)樣(yang)，非常方(fang)便。

由(you)于轉子采用(yong)永(yong)磁(ci)體，不需要專門的勵磁(ci)繞組，在同等容(rong)量的情況下，電(dian)機體積更(geng)(geng)小，重量更(geng)(geng)輕，效率更(geng)(geng)高，結構更(geng)(geng)緊湊，運行更(geng)(geng)可(ke)靠，動(dong)(dong)態性(xing)能更(geng)(geng)好，在電(dian)動(dong)(dong)汽車(che)的驅動(dong)(dong)等方面都獲(huo)得了廣泛的應用(yong)。

交流電(dian)機(ji)分為同(tong)步(bu)電(dian)機(ji)和異(yi)步(bu)電(dian)機(ji)，同(tong)步(bu)電(dian)機(ji)多用(yong)于發(fa)電(dian)機(ji)，異(yi)步(bu)電(dian)機(ji)多用(yong)于電(dian)動機(ji)。

電機的外殼是(shi)定子，定子上(shang)有(you)三相對(dui)稱交流(liu)繞組，由于(yu)三相電順序變化，形成一個(ge)旋轉(zhuan)的合(he)成磁(ci)場，磁(ci)場的旋轉(zhuan)速度就是(shi)同(tong)步轉(zhuan)速。

同步轉速(su)n=60f/p，f是頻(pin)率(lv)，p是極(ji)(ji)對(dui)(dui)數(shu)(shu)，比如對(dui)(dui)于接入電網50Hz的2極(ji)(ji)電動機(ji)（即極(ji)(ji)對(dui)(dui)數(shu)(shu)為1對(dui)(dui)），那么轉速(su)n=60*50/1=3000r/min。

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

異(yi)步電機機構簡(jian)單，轉子為閉(bi)合線圈，比(bi)如鼠(shu)籠(long)式。

轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)線圈將切(qie)割旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)磁(ci)(ci)場(chang)，產生(sheng)感應電(dian)動(dong)勢，進(jin)而(er)產生(sheng)感應電(dian)流，最后產生(sheng)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)磁(ci)(ci)場(chang)，這樣轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)就變(bian)成(cheng)了一個電(dian)磁(ci)(ci)鐵，將跟隨定(ding)(ding)子(zi)(zi)磁(ci)(ci)場(chang)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)，所(suo)以(yi)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)的轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)速必然＜定(ding)(ding)子(zi)(zi)的旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)磁(ci)(ci)場(chang)，這樣才(cai)能切(qie)割磁(ci)(ci)感線。

即轉(zhuan)子(zi)的異(yi)步轉(zhuan)速＜同步轉(zhuan)速，轉(zhuan)子(zi)與(yu)定子(zi)磁(ci)場存在轉(zhuan)速差，所以稱(cheng)之(zhi)為異(yi)步電(dian)機。

不同廠家(jia)生產的異步電機(ji)(ji)額定轉速略有差(cha)異，2極(ji)電機(ji)(ji)約(yue)2800+r/min，4極(ji)，6極(ji)，8極(ji)異步約(yue)為(wei)1400+,950+,700+。

異(yi)步電(dian)機空載時(shi)轉速高，有負載時(shi)轉速下降。

異(yi)步(bu)電動機結構(gou)簡單(dan)，維(wei)護方便，運行可(ke)靠價格便宜，得到(dao)廣(guang)泛(fan)應用。

同步電機：

如果讓轉(zhuan)(zhuan)子(zi)速(su)度=定子(zi)磁場旋轉(zhuan)(zhuan)速(su)度，就成為了同(tong)步電(dian)機，此時就需要把定子(zi)變(bian)成一個(ge)電(dian)磁鐵或永磁鐵，即給定子(zi)通電(dian)，此時不需要再切割磁感(gan)線(xian)就能旋轉(zhuan)(zhuan)，旋轉(zhuan)(zhuan)速(su)度與磁場旋轉(zhuan)(zhuan)速(su)度相同(tong)，即形成同(tong)步電(dian)機。      

同步電機(ji)(ji)轉子結(jie)構比(bi)異步電機(ji)(ji)復(fu)雜，價格高，在生產生活中(zhong)應用(yong)不如異步電機(ji)(ji)廣泛，主要用(yong)作(zuo)發電機(ji)(ji)上，現在火電站(zhan)，水電站(zhan)、汽輪(lun)機(ji)(ji)、水輪(lun)機(ji)(ji)基(ji)本都是同步電機(ji)(ji)。

異(yi)步電(dian)機(ji)的調速：理論上異(yi)步電(dian)動機(ji)控制(zhi)交(jiao)流電(dian)頻率、電(dian)壓、或者轉子的電(dian)阻、電(dian)機(ji)的磁極分布都可以(yi)調速，但是實(shi)(shi)際上實(shi)(shi)現無極調速用調節頻率和電(dian)壓的方法實(shi)(shi)現。

由(you)于調壓(ya)調速范(fan)圍(wei)不大，一般只能用(yong)在調速要求不高的場合，應用(yong)并不廣泛。      

 變(bian)頻(pin)調(diao)速：說(shuo)到變(bian)頻(pin)，大家(jia)可(ke)能都聽(ting)說(shuo)過。

變(bian)(bian)頻調速的全(quan)稱是(shi)變(bian)(bian)壓(ya)變(bian)(bian)頻調速（VVVF），也就(jiu)是(shi)在改(gai)(gai)變(bian)(bian)頻率的時候改(gai)(gai)變(bian)(bian)電壓(ya)，這(zhe)樣異步電動機的調速范圍(wei)就(jiu)足夠大了。

變頻器可(ke)以分為(wei)兩個大類(lei)：交交變頻和交直交變頻。

交-交變頻(pin)(pin)：將交流電(dian)直接通過電(dian)力電(dian)子器件變換為另一個頻(pin)(pin)率(lv)的(de)交流電(dian)，更高輸(shu)出頻(pin)(pin)率(lv)不能超(chao)過輸(shu)入頻(pin)(pin)率(lv)的(de)一半，所以(yi)一般只用(yong)在低轉(zhuan)速、大(da)容量的(de)系統中，可以(yi)省去龐大(da)的(de)齒輪減(jian)速箱。

交(jiao)(jiao)(jiao)-直(zhi)-交(jiao)(jiao)(jiao)變頻(pin)(pin)(pin)器(qi)將交(jiao)(jiao)(jiao)流(liu)電先(xian)整(zheng)流(liu)變成直(zhi)流(liu)，再通(tong)過逆變器(qi)變成可控(kong)頻(pin)(pin)(pin)率和(he)電壓(ya)的交(jiao)(jiao)(jiao)流(liu)，配合(he)PWM技術(shu)，這種變頻(pin)(pin)(pin)器(qi)可以實現(xian)大范(fan)圍的變壓(ya)變頻(pin)(pin)(pin)。

對于(yu)電(dian)動汽車來(lai)講(jiang)，異步電(dian)動機(ji)皮實(shi)耐用，過載能力強，控制(zhi)算法又如此成熟(shu)，完(wan)全可(ke)以(yi)拿來(lai)用。

同步(bu)電(dian)機的調速：同步(bu)機沒有轉差率，在(zai)(zai)結構確定的情況(kuang)下，控(kong)制電(dian)壓不(bu)能改變轉速，所以在(zai)(zai)變頻器出現之前，同步(bu)電(dian)動(dong)機是完全不(bu)能調速的。

變(bian)頻器(qi)的出現讓交流同步(bu)(bu)電動機(ji)(ji)(ji)也有了巨(ju)大的調(diao)速范圍，因其(qi)轉(zhuan)子(zi)也有獨立勵磁（永磁體或者電勵磁），其(qi)調(diao)速范圍要比異(yi)步(bu)(bu)電動機(ji)(ji)(ji)更寬，同步(bu)(bu)電動機(ji)(ji)(ji)煥發了新的生機(ji)(ji)(ji)。       

同步電(dian)動機變(bian)(bian)壓變(bian)(bian)頻(pin)調(diao)速(su)系(xi)統可以(yi)分(fen)為(wei)他控變(bian)(bian)頻(pin)調(diao)速(su)和自控變(bian)(bian)頻(pin)調(diao)速(su)。

對于(yu)他控變(bian)頻(pin)(pin)調(diao)速(su)，和(he)異(yi)(yi)步電動(dong)機(ji)的變(bian)頻(pin)(pin)調(diao)速(su)類似，也可(ke)以(yi)根據(ju)其(qi)數學模型采用(yong)SVPWM等控制(zhi)方式來實(shi)現控制(zhi)，其(qi)性能(neng)還要優于(yu)普(pu)通交(jiao)流異(yi)(yi)步電動(dong)機(ji)。

自控變頻(pin)同(tong)(tong)步(bu)電(dian)動機(ji)(ji)在發(fa)展過(guo)程中曾經(jing)有多種(zhong)名字(zi)，比如無換(huan)向器電(dian)機(ji)(ji)；當采用(yong)永磁體且輸入三(san)相(xiang)正(zheng)弦波(bo)(bo)時(shi)，可(ke)以稱為正(zheng)弦波(bo)(bo)永磁同(tong)(tong)步(bu)電(dian)動機(ji)(ji)；而如果輸入方波(bo)(bo)，那么就可(ke)以稱為梯(ti)形波(bo)(bo)永磁同(tong)(tong)步(bu)電(dian)動機(ji)(ji)，沒錯，這就是(shi)(shi)類似于(yu)之前說的(de)的(de)無刷直(zhi)流(liu)機(ji)(ji)（BLDM），大家是(shi)(shi)不是(shi)(shi)感覺饒了(le)(le)(le)個(ge)大圈有轉回去(qu)了(le)(le)(le)，但是(shi)(shi)你現在對于(yu)變頻(pin)變速的(de)理解一(yi)定更深(shen)一(yi)步(bu)了(le)(le)(le)，所以無刷直(zhi)流(liu)電(dian)機(ji)(ji)時(shi)采用(yong)直(zhi)流(liu)輸入，但是(shi)(shi)使(shi)用(yong)了(le)(le)(le)同(tong)(tong)步(bu)電(dian)機(ji)(ji)的(de)變頻(pin)技術（結(jie)構與永磁同(tong)(tong)步(bu)電(dian)機(ji)(ji)相(xiang)同(tong)(tong)），在Model3上就采用(yong)了(le)(le)(le)直(zhi)流(liu)無刷電(dian)機(ji)(ji)。

單相交流(liu)異(yi)步電機——單相交流(liu)串勵電機（有刷）

單(dan)相交流(liu)串(chuan)勵電動機，俗稱串(chuan)勵電機或通用電機(UniversalMotor國外(wai)叫法(fa)，因交直流(liu)通用而得名)，電樞繞(rao)組(zu)和勵磁繞(rao)組(zu)串(chuan)聯在一起工作。

單相串(chuan)勵(li)電動(dong)機又叫做交直流(liu)兩用(yong)串(chuan)勵(li)電動(dong)機，它既(ji)可以(yi)使(shi)(shi)用(yong)交流(liu)電源(yuan)工作(zuo)，也(ye)可以(yi)使(shi)(shi)用(yong)直流(liu)電源(yuan)工作(zuo)。

單相串勵(li)電動(dong)(dong)機的優點(dian)是由于它(ta)轉(zhuan)速(su)高、起(qi)動(dong)(dong)力(li)矩大(da)、體積(ji)小、重量輕(qing)、不容(rong)易堵轉(zhuan)、適用(yong)電壓范圍(wei)很廣(guang)，可(ke)以用(yong)調壓的方(fang)法來調速(su)，簡(jian)單且易于實現。

因而(er)在電(dian)動工具中得到廣(guang)泛(fan)的應用(yong)，如角(jiao)磨機、手(shou)電(dian)鉆(zhan)等。

單相串勵(li)電機的結構同(tong)直流串勵(li)電機十分相似，主要的區別在于單相串勵(li)電機的定子鐵心必須由硅鋼片疊壓而成(cheng)，而直流的磁(ci)極既可以(yi)由疊壓而成(cheng)，又可以(yi)做成(cheng)整體結構。

單相串勵電(dian)機的(de)(de)調(diao)速，大多數采用調(diao)節電(dian)壓的(de)(de)方法，就(jiu)是改變(bian)電(dian)動勢。

單相(xiang)串勵(li)電機的(de)(de)電壓調速方法采(cai)用的(de)(de)可(ke)控移(yi)相(xiang)調壓，利用可(ke)控硅(gui)的(de)(de)觸發電壓滯后于輸入電壓實現對(dui)輸入電壓的(de)(de)移(yi)相(xiang)觸發。

在(zai)實現方法(fa)上有硬件和軟件方式(shi)。

采(cai)用調(diao)(diao)節電壓方法(fa)，采(cai)用可控硅(gui)調(diao)(diao)速技(ji)術(shu)，具有線路簡單，元件體積小(xiao)等特點，是一種可控硅(gui)簡單有效的(de)方法(fa)。

(a)交流電流變(bian)化曲線;

(b)電流為正半波時，轉子的旋轉方(fang)向  

(c)電流為負半波時(shi)，轉子的旋轉方向(xiang)

單(dan)(dan)相交流異步電(dian)機——單(dan)(dan)相交流鼠籠(long)式電(dian)機（無刷）

單(dan)相(xiang)電(dian)流通(tong)過電(dian)樞繞組時產生的是(shi)脈振磁場(chang)而不是(shi)旋轉磁場(chang)，所以單(dan)相(xiang)異步電(dian)動(dong)機不能(neng)自起動(dong)。

為了解決起動(dong)問題(ti)，單相交流供電(dian)的異(yi)步(bu)電(dian)動(dong)機實際上往往做成兩相的。

主繞組由單(dan)相電(dian)源直接供電(dian)；副繞組在空間上與(yu)主繞組差90°(電(dian)角度，等于(yu)機械角度被電(dian)動機磁(ci)極對(dui)數(shu)除)。

副繞組串聯電(dian)容或電(dian)阻后(hou)再接到單相交流(liu)電(dian)源(yuan)，使其中(zhong)通過的(de)電(dian)流(liu)和(he)主(zhu)繞組中(zhong)的(de)電(dian)流(liu)有一定的(de)相位差。

使合(he)成(cheng)(cheng)磁場成(cheng)(cheng)橢圓(yuan)形(xing)旋(xuan)轉磁場，甚至可能接(jie)近于圓(yuan)形(xing)旋(xuan)轉磁場。

電(dian)動機因(yin)此(ci)獲得起動轉(zhuan)矩(ju)。

利用電阻分相方法的電動機價格低廉，例如副(fu)繞組(zu)用較細的導(dao)線繞制即(ji)可(ke)，但分相效果較差，且電阻上要(yao)消耗能量。

這種電動機在起動并達到一(yi)定轉速(su)后，通常由裝在電動機軸(zhou)上的離心式(shi)開關將(jiang)副繞組自動切除(chu)，以減少電阻上的損耗、提高(gao)運(yun)行效(xiao)率。

一般用于(yu)起動轉矩要求(qiu)不(bu)高的場合(he)，如小型車床(chuang)、小型電冰箱等，缺點(dian)是(shi)不(bu)能調(diao)速速。

利用電容分相，效(xiao)果較好，有可能在電動機某一工(gong)作點時，使電機合成磁場接近(jin)于圓形旋轉磁場，從而獲得較好的工(gong)作特性。