??在各種需要動力的電子電氣產(chǎn)品中，小到個人護理產(chǎn)品大到工業(yè)設(shè)備都需要電動機來驅(qū)動，電機簡單的可分為直流電機與交流電機，下面天孚微電機綜合一部分電動機資料供大家參考。

一、同步電機與異步電機

1.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與定子旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速是相同的為同步電機；

2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與定子旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速是相同的為異步電機。

注：只有交流電機才會有同步和異步的概念。

1）同步電機

①原理：通過磁場沿著磁路最短的方向上走實現(xiàn)轉(zhuǎn)子和定子旋轉(zhuǎn)磁場磁極一一對應(yīng)，所以轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速相同；

②特點：同步電機不管是作為電動機用還是發(fā)電機用，轉(zhuǎn)速和交流電頻率之間是嚴格不變的，而且電機的轉(zhuǎn)速恒定，不會受負載變化影響。

2）異步電機

①原理：電機是靠感應(yīng)來實現(xiàn)運動的，定子的旋轉(zhuǎn)磁場切割鼠籠，使其產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流受力后使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。注，電機轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速和定子旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速必須要有轉(zhuǎn)速差才能形成磁場切割鼠籠，產(chǎn)生感應(yīng)電流；

②特點：電機轉(zhuǎn)子繞組不需與其他電源相連，其定子電流直接取自交流電力系統(tǒng)，電動機的結(jié)構(gòu)簡單，制造、使用、維護方便，運行可靠性高，重量輕，成本低。

3.同步電機與異步電機的區(qū)別

①同步電機能發(fā)出無功功率，同時也可以吸收；異步電機只能吸收無功。

②同步電機的轉(zhuǎn)速和交流工頻50Hz電流同步；異步電機的轉(zhuǎn)速則滯后，轉(zhuǎn)速如下表所示

③同步電機電流在相位上是超前于電壓的，也就是同步電機是一個容性負載。

④同步電機在通電的瞬間，電機的轉(zhuǎn)子勵磁繞組是靜止的，所以同步電機是無法直接啟動的。

4.永磁、電磁、感磁定/轉(zhuǎn)子

①永磁直流電機：采用永磁鐵為材料；

②電磁：通電線圈；

③感磁：無電閉合繞組、鼠籠。

永磁與電磁在多數(shù)情況下是可以互換的，三相同步電機常用電磁和永磁鐵共用于轉(zhuǎn)子，感磁則用于需要有旋轉(zhuǎn)磁場的場合才能用。

5. 有刷直流電機與無刷直流電機

直流電機有刷和無刷區(qū)別非常之大，前面有文章介紹過，下面也會重點講下（天孚微電機主要是研發(fā)有刷直流微電機的）。

二、電機的分類

我們把電機分為直流電機與交流電機兩類，即直流電機通過直流電機驅(qū)動；交流電機通過交流電機驅(qū)動，下面天孚微電機對這兩種類型電機的結(jié)構(gòu)、調(diào)速方式及特點來詳細講解。

1. 直流電機

1）有刷直流電機

①直流電機結(jié)構(gòu)

轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子上有銅線繞組；

定子：使用永磁或電磁，勵磁方式有串勵、并勵、他勵、復勵。

②啟動?

直流電機只要通入直流電就能轉(zhuǎn)動。

③換向方式

永磁直流電機通過換向器與電刷的摩擦接觸，改變定子或轉(zhuǎn)子電流的方向。

④調(diào)速方式

直流電機的調(diào)速方法是所有電機中，非常簡單的，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子的電壓就可以調(diào)速，如需要精準調(diào)速增加編碼器即可。

⑤優(yōu)點與缺點

有刷直流電機在于啟動轉(zhuǎn)矩大，調(diào)速方便，成本低的優(yōu)點，不過由于在電機的轉(zhuǎn)子上裝有換向器，在運轉(zhuǎn)時會和電刷不斷的摩擦，所以使用壽命較磁短，像一些高壽命的應(yīng)用，有刷直流電機是無法滿足的，大點的有刷直流電機還需要定期的維護/更換碳刷，維護工作量太大。

2）無刷直流電機

①直流電機結(jié)構(gòu)

轉(zhuǎn)子：永磁結(jié)構(gòu)

定子：繞組、霍爾傳感器

②啟動

驅(qū)動器EN接地打開

③換向方式

電子換向，無刷直流電機沒有電刷和換向器，通過霍爾傳感器實現(xiàn)電子換向，這也是無刷直流電機名稱的由來。

④調(diào)速控制方式

常見的是以6個MOSFET搭配成全橋電路，并以控制電路、驅(qū)動電路組合。硬件方面概況起來，主要包含以下幾個版塊：全橋驅(qū)動電路、霍爾反饋電路、電流采樣電路等。軟件實現(xiàn)上，可以使用方波、或者正弦波（PMSM）方式控制。

⑤優(yōu)點與缺點

無刷直流電機轉(zhuǎn)速高、使用壽命也極長，幾乎有刷直流電機的缺點無刷直流電機都補全了，但是無刷直流電機的成本高、控制調(diào)速比較復雜，所以除非是有刷直流電機參數(shù)無法滿足，一般用是的還是有刷電機。

2. 交流電機

1）單相交流串勵電機

①電機結(jié)構(gòu)

轉(zhuǎn)子+定子。

②啟動方式

與直流電機一樣，通電就可運轉(zhuǎn)。

③換向方式

改變定子/轉(zhuǎn)子線圈接法。

④調(diào)速方式

通過調(diào)節(jié)電壓調(diào)速。

⑤優(yōu)點

這種電機可以用交流電也可以用直流電機，而且轉(zhuǎn)速高、起動力矩大、體積小、重量輕、不容易堵轉(zhuǎn)、適用電壓范圍很廣，很多優(yōu)點與直流電機類似。

2）單相交流異步電機

①電機結(jié)構(gòu)

轉(zhuǎn)子（鼠籠）；

定子：運行繞組、啟動繞組。

②啟動

這種電機有3種啟動方式：

(a) 電機啟動繞組參與運行，運轉(zhuǎn)速度保持定值；

(b) 電機啟動繞組不參與運行，啟動后離心開關(guān)斷開啟動繞組，但電動機以運行繞組線圈繼續(xù)工作；

(c) 電機啟動繞組串連大容量電容啟動，在起動后串聯(lián)小容量電容運轉(zhuǎn)。

③換向方式

單相電動機有兩組線圈，有一個公共端，一個運行端，一個啟動端，電容接在運行端和啟動端之間。

(a)電源接在公共端和運行端時，電機正轉(zhuǎn)；

(b)電源接在公共端和啟動端時，電機反轉(zhuǎn)；

只有運行線圈和啟動線圈截面積一樣的單相可逆電機，才能正反轉(zhuǎn)，否則反轉(zhuǎn)不能帶負荷。

④調(diào)速方式

(a)串電抗器調(diào)速；

(b)電動機繞組內(nèi)部抽頭調(diào)速；

(c)交流晶閘管調(diào)速；

(d)變頻器調(diào)速；

(e)變極調(diào)速。

⑤優(yōu)點

一般運行繞組直流電阻為幾Ω，而起動繞組的直流電阻為十幾Ω~幾十Ω。

3）單相交流罩極電機

①電機結(jié)構(gòu)

鼠籠轉(zhuǎn)子；

定子：運行繞組、阻斷路環(huán)。

②啟動

通電即可旋轉(zhuǎn)。

③換向方式

無換向。

④調(diào)速方式

調(diào)壓調(diào)速。

⑤優(yōu)點

電機根據(jù)定子外形結(jié)構(gòu)的不同，又分為凸極式罩極電動機隱極式罩極電動機。

4）電阻分相式電機

①電機結(jié)構(gòu)

鼠籠轉(zhuǎn)子；

定子：大繞組+小繞組。

②啟動

通電即可旋轉(zhuǎn)。

③換向方式

改變定子主或輔繞組接入方向換向。

④調(diào)速方式

無法調(diào)速。

5）三相異步電機

①電機結(jié)構(gòu)

鼠籠轉(zhuǎn)子；

定子：繞組。

②啟動

星三角啟動、降壓啟動。

③換向方式

交換定子三相中任意兩個接頭的接線。

④調(diào)速方式

調(diào)速困難。

⑤優(yōu)點

電機的轉(zhuǎn)子與定子旋轉(zhuǎn)磁場以相同的方向、不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，存在轉(zhuǎn)差率，電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子繞組因與磁場間存在著相對運動而產(chǎn)生電動勢和電流，并與磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，實現(xiàn)能量變換，缺點是調(diào)速困難。

6）繞線式三相異步電機

①電機結(jié)構(gòu)

轉(zhuǎn)子：繞組+滑環(huán)（3個）；

定子：繞組。

②啟動

(a) 轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速啟動；

(b) 轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器調(diào)速啟動；

(c) 轉(zhuǎn)子串極調(diào)速啟動；

(d) 轉(zhuǎn)子串水電阻調(diào)速啟動；

(e) 轉(zhuǎn)子串變頻調(diào)速啟動。

③換向方式

交換定子三相中任意兩個接頭的接線。

④調(diào)速方式

與啟動方式一樣。

⑤優(yōu)點

繞線式三相異步電動機的轉(zhuǎn)子和定子一樣也設(shè)置了三相繞組并通過滑環(huán)、電刷與外部變阻器連接。調(diào)節(jié)變阻器電阻可以改善電動機的起動性能（啟動電流?。┖驼{(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速，適合啟動時間較長、頻繁啟動的場所。

7）三相同步電機

①電機結(jié)構(gòu)

轉(zhuǎn)子：

(a) 永磁+鼠籠【無滑環(huán)】；

(b) 直流勵磁繞組+鼠籠【有滑環(huán)】。

定子：繞組。

②啟動

電機需要有鼠籠部分才能啟動，且啟動后鼠籠內(nèi)無感應(yīng)電流，同步電機是無法直接啟動的。

③換向方式

交換定子三相中任意兩個接頭的接線。

④調(diào)速方式

無法調(diào)速。

⑤優(yōu)點

電機無論作為電動機還是發(fā)電機使用，其轉(zhuǎn)速與交流電頻率之間將嚴格不變。同步電機轉(zhuǎn)速恒定，不受負載變化影響。

以上內(nèi)容就是部分直流電機、交流電機的優(yōu)點及啟動方式等知識，更多有關(guān)直流電機資訊，請繼續(xù)關(guān)注天孚微電機。