詳細(xì)的電機(jī)分類講解.ppt

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1、2018年一次說(shuō)清電機(jī)分類匯報(bào)人:圖惜序言很多工程師（包括圖惜）長(zhǎng)期都沒(méi)有弄清楚無(wú)刷電機(jī)和有刷電機(jī)有什么區(qū)別？同步電機(jī)和異步電機(jī)有什么區(qū)別？伺服電機(jī)是否都是交流電機(jī)？伺服電機(jī)是否都是同步電機(jī)？步進(jìn)電機(jī)屬于直流電機(jī)還是交流電機(jī)？舵機(jī)是否屬于伺服電機(jī)？……先賢曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：知識(shí)如果不系統(tǒng)，那和段子有什么區(qū)別？但是圣賢書(shū)上那長(zhǎng)篇大論的文字，那故弄玄虛的術(shù)語(yǔ)，那似是而非的解釋，真是看得人云里霧里。小編也曾在網(wǎng)上搜了很久，沒(méi)有找到比較系統(tǒng)講解從電機(jī)構(gòu)造和原理上分類的，于是自己費(fèi)了好多功夫查詢整理出來(lái)一份。本文嘗試用平俗的語(yǔ)言來(lái)解釋系統(tǒng)性的知識(shí)，并采用大量的動(dòng)畫(huà)和圖片生動(dòng)形象的來(lái)表達(dá)晦

2、澀的知識(shí)。由于本人知識(shí)有限，難免出現(xiàn)很多紕漏錯(cuò)誤，請(qǐng)各位專家達(dá)人指正，請(qǐng)不吝賜教。電機(jī)動(dòng)力電機(jī)旋轉(zhuǎn)電機(jī)直流電機(jī)有刷電機(jī)無(wú)刷電機(jī)交流電機(jī)三相交流異步電機(jī)同步電機(jī)單相交流異步電機(jī)同步電機(jī)直線電機(jī)控制電機(jī)步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)、測(cè)速電機(jī)、力矩電機(jī)…1，一張圖說(shuō)清電機(jī)基本種類自動(dòng)控制系統(tǒng)中作為執(zhí)行元件、檢測(cè)元件單相同步應(yīng)用極少2，直流電機(jī)——有刷電機(jī)讀過(guò)中學(xué)物理的學(xué)霸學(xué)渣都知道，為了研究通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)受力的那點(diǎn)事，我們把左手都練成了斷掌，這也正是直流電機(jī)的原理。所有電機(jī)都是由定子和轉(zhuǎn)子組成，在直流電機(jī)中，為了讓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)起來(lái)，需要不斷改變電流方向，否則轉(zhuǎn)子只能轉(zhuǎn)半圈，這點(diǎn)就像自行車腳踏

3、板。所以直流電機(jī)需要換向器。廣義的直流電機(jī)包括有刷電機(jī)和無(wú)刷電機(jī)。有刷電機(jī)又稱直流電機(jī)或碳刷電機(jī)，常說(shuō)的直流電機(jī)就是指有刷直流電機(jī)，它采用機(jī)械換向，外部磁極不動(dòng)內(nèi)部線圈(電樞)動(dòng)，換向器和轉(zhuǎn)子線圈一起旋轉(zhuǎn)，電刷和磁鐵都不動(dòng)，于是換向器和電刷摩擦摩擦，完成電流方向的切換。（視頻傳送門(mén)）。有刷電機(jī)缺點(diǎn)：1、機(jī)械換向產(chǎn)生的火花引起換向器和電刷摩擦、電磁干擾、噪聲大、壽命短。2、可靠性差、故障多，需要經(jīng)常維護(hù)。3、由于換向器存在，限制了轉(zhuǎn)子慣量，限制了最高轉(zhuǎn)速，影響了動(dòng)態(tài)性能。既然它這么多缺點(diǎn)為什么還被普遍應(yīng)用，因?yàn)樗ちΩ摺⒔Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單容易維護(hù)（即換碳刷）、便宜。有刷直流電機(jī)永磁

4、稀土永磁鐵氧體永磁鋁鎳鈷永磁電磁串勵(lì)并勵(lì)他勵(lì)復(fù)勵(lì)2，直流電機(jī)——無(wú)刷電機(jī)無(wú)刷電機(jī)在某些領(lǐng)域也稱直流變頻電機(jī)（BLDC），它采用電子換向（霍爾傳感器），線圈(電樞)不動(dòng)磁極動(dòng)，此時(shí)永磁鐵可以在線圈外部也可以在線圈內(nèi)部，于是有了外轉(zhuǎn)子無(wú)刷電機(jī)和內(nèi)轉(zhuǎn)子無(wú)刷電機(jī)之分。無(wú)刷電機(jī)構(gòu)造與永磁同步電機(jī)相同。不過(guò)，單個(gè)的無(wú)刷電機(jī)不是一套完整的動(dòng)力系統(tǒng)，無(wú)刷基本必須通過(guò)無(wú)刷控制器也就是電調(diào)的控制才能實(shí)現(xiàn)連續(xù)不斷的運(yùn)轉(zhuǎn)。真正決定其使用性能的還是無(wú)刷電子調(diào)速器（也就是電調(diào)）。一般地，無(wú)刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流有兩種，一種是方波，另一種是正弦波。有時(shí)候把前一種叫直流無(wú)刷電機(jī)，后一種叫交流伺服電機(jī)，確切地

5、講是交流伺服電動(dòng)機(jī)的一種。（視頻傳送門(mén)）嗯，猜都能猜到，有刷電機(jī)的缺點(diǎn)就是無(wú)刷電機(jī)的有點(diǎn)。它具有高效率、低能耗、低噪音、超長(zhǎng)壽命、高可靠性、可伺服控制、無(wú)級(jí)變頻調(diào)速（可達(dá)很高轉(zhuǎn)速）等優(yōu)點(diǎn)，它相對(duì)比有刷直流電機(jī)體積小的多，控制比異步交流電機(jī)簡(jiǎn)單，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大過(guò)載能力強(qiáng)，至于缺點(diǎn)嘛……就是比有刷的貴、不好維護(hù)。無(wú)刷電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)方式不同，有可以分為內(nèi)轉(zhuǎn)子無(wú)刷電機(jī)和外轉(zhuǎn)子無(wú)刷電機(jī)。內(nèi)轉(zhuǎn)子都是三相的，價(jià)格較貴。外轉(zhuǎn)子通常使用的是單相的，價(jià)格親民，大批量生產(chǎn)已經(jīng)接近碳刷電機(jī)，因此近年來(lái)得到廣泛應(yīng)用。外轉(zhuǎn)子三相的價(jià)格已經(jīng)接近內(nèi)轉(zhuǎn)子的價(jià)格。外轉(zhuǎn)子型2，直流電機(jī)——調(diào)速原理直流電機(jī)的調(diào)速：所

6、謂調(diào)速，即通過(guò)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速獲得所需扭矩。直流（有刷）電機(jī)通過(guò)調(diào)節(jié)電壓、串接電阻、改變勵(lì)磁都可以調(diào)速，但是實(shí)際以調(diào)節(jié)電壓最為方便也最為常用，目前主要使用PWM調(diào)速，PWM其實(shí)就是通過(guò)高速的開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)直流的調(diào)壓，一個(gè)周期內(nèi)，開(kāi)的時(shí)間長(zhǎng)，平均電壓就高，關(guān)的時(shí)間長(zhǎng)，平均電壓就低，調(diào)起來(lái)很方便，只要開(kāi)關(guān)速度夠快，電網(wǎng)的諧波就少，且電流更為連續(xù)。但是電刷和換向器長(zhǎng)期磨損，同時(shí)在換向的時(shí)候有巨大的電流變化，非常容易產(chǎn)生火花，換向器和電刷限制了直流電動(dòng)機(jī)的容量和速度，使得直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速遇到了瓶頸。對(duì)于無(wú)刷直流電機(jī)，調(diào)速的時(shí)候表面上只控制了輸入電壓，但電機(jī)的自控變頻調(diào)速系統(tǒng)（無(wú)刷直流電

7、機(jī)本身自帶轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器等轉(zhuǎn)子位置信號(hào)獲取裝置，使用此裝置的轉(zhuǎn)子位置信號(hào)來(lái)控制變壓變頻調(diào)速裝置的換相時(shí)刻）自動(dòng)根據(jù)變壓控制了頻率，用起來(lái)和直流（有刷）電機(jī)幾乎一樣，非常方便。由于轉(zhuǎn)子采用永磁體，不需要專門(mén)的勵(lì)磁繞組，在同等容量的情況下，電機(jī)體積更小，重量更輕，效率更高，結(jié)構(gòu)更緊湊，運(yùn)行更可靠，動(dòng)態(tài)性能更好，在電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)等方面都獲得了廣泛的應(yīng)用。3，三相交流電機(jī)——異步電機(jī)交流電機(jī)分為同步電機(jī)和異步電機(jī)，同步電機(jī)多用于發(fā)電機(jī)，異步電機(jī)多用于電動(dòng)機(jī)。電機(jī)的外殼是定子，定子上有三相對(duì)稱交流繞組，由于三相電順序變化，形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)的合成磁場(chǎng)，磁