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愛創(chuàng)芯科技（深圳）有限公司
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愛創(chuàng)芯（深圳）科技有限公司，是一家專業(yè)的電機驅(qū)動方案設(shè)計研發(fā)公司，是國內(nèi)先進的高性能、高品質(zhì)電機驅(qū)動方案供應商，公司是由博士團隊帶領(lǐng)豐富的電機驅(qū)動技術(shù)研發(fā)團隊，在電機行業(yè)工作數(shù)年的。
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圖文詳解--電機種類及應用
2021-07-19 16:56:12
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電機（英文：Electric machinery，俗稱“馬達”）是指依據(jù)電磁感應定律實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置。它的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，作為用電器或各種機械的動力源。電機在包裝，食品和飲料，制造業(yè)，醫(yī)療和機器人等眾多行業(yè)的許多運動控制功能中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
下面我們將逐步介紹電機中最有代表性、最常用、最基本的電機——控制電機和功率電機以及信號電機。
控制電機
控制電機主要是應用在精確的轉(zhuǎn)速、位置控制上，在控制系統(tǒng)中作為“執(zhí)行機構(gòu)”?？煞殖伤欧姍C、步進電機、力矩電機、開關(guān)磁阻電機、直流無刷電機等幾類。
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1. 伺服電機
伺服電機廣泛應用于各種控制系統(tǒng)中，能將輸入的電壓信號轉(zhuǎn)換為電機軸上的機械輸出量，拖動被控制元件，從而達到控制目的。伺服電機主要應用在各種運動控制系統(tǒng)中，尤其是隨動系統(tǒng)。
圖一：伺服電機
伺服電機的應用現(xiàn)狀：
橡膠輪胎行業(yè)：輪彈簧鋼絲機、線切割機、鋁包鋼絲機等。
食品行業(yè)：糖度顯示儀、大型烤箱、咖啡機等。
服裝行業(yè)：三菱高頭機、紡紗機、電腦繡花機、印花機。
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2. 步進電機
所謂步進電機就是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構(gòu);更通俗一點講：當步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度。我們可以通過控制脈沖的個數(shù)來控制電機的角位移量，從而達到精確定位的目的;同時還可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達到調(diào)速的目的。
圖二：步進電機
步進電機的應用現(xiàn)狀：
數(shù)控機床制造領(lǐng)域、自動送料機、軟盤驅(qū)動器、打印機、繪圖儀、工業(yè)機器手、包裝機械、汽車測試等。
3. 力矩電機
所謂的力矩電機是一種扁平型多極永磁直流電機。其電樞有較多的槽數(shù)、換向片數(shù)和串聯(lián)導體數(shù)，以降低轉(zhuǎn)矩脈動和轉(zhuǎn)速脈動。力矩電機有直流力矩電機和交流力矩電機兩種。
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圖三：力矩電機
力矩電機的應用現(xiàn)狀：
交流力矩電機又可以分為同步和異步兩種，目前常用的是鼠籠型異步力矩電動機，它具有低轉(zhuǎn)速和大力矩的特點。一般在紡織工業(yè)中經(jīng)常使用交流力矩電機。
4. 開關(guān)磁阻電機
開關(guān)磁阻電機是一種新型調(diào)速電機，結(jié)構(gòu)極其簡單且堅固，成本低，調(diào)速性能優(yōu)異，是傳統(tǒng)控制電機強有力競爭者，具有強大的市場潛力。 但目前也存在轉(zhuǎn)矩脈動、運行噪聲和振動大等問題，需要一定時間去優(yōu)化改良以適應實際的市場應用。
開關(guān)磁阻電機
開關(guān)磁阻電機的應用現(xiàn)狀：
開關(guān)磁阻電機被應用于龍門刨床、鍛壓機床、紡織機械、造紙機、球磨機、風機、壓縮機、抽煙機等。
5. 無刷直流電機
無刷直流電機（BLDCM）是在有刷直流電機的基礎(chǔ)上發(fā)展來的，但它的驅(qū)動電流是不折不扣的交流;無刷直流電機又可以分為無刷速率電機和無刷力矩電機。一般地，無刷電機的驅(qū)動電流有兩種，一種是梯形波（一般是“方波”），另一種是正弦波。有時候把前一種叫直流無刷電機，后一種叫交流伺服電機，確切地講也是交流伺服電機的一種。
圖五：無刷直流電機
無刷直流電機的應用現(xiàn)狀：
無刷直流電機的應用十分廣泛，如汽車、工具、工業(yè)工控、自動化以及航空航天等等。具體可分為以下三種主要用途，
第一：持續(xù)負載應用，如風扇、抽水機、吹風機。
第二：可變負載應用，如油泵控制、發(fā)動機控制等。
第三：定位應用，應用在大多數(shù)工業(yè)控制。
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6.直流電機
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直流電機是出現(xiàn)最早的電機，大約在19世紀末，其大致可分為有換向器和無換向器兩大類。直流電機有較好的控制特性。直流電機在結(jié)構(gòu)、價格、維護方面都不如交流電機，但直流電機具有調(diào)速性能好、啟動容易、可載重啟動等優(yōu)點而被廣泛應用。
圖六：Z4直流電機
直流電機的應用現(xiàn)狀：
生活方面，被用于很多電動產(chǎn)品，如風扇、刮胡刀等。在賓館中，自動門、自動門鎖、自動窗簾都用到直流電機。直流電機還廣泛應用于飛機、坦克、雷達等武器裝備中。直流電機還可應用于機車牽引、如鐵路機車直流牽引電機、地鐵機車直流牽引電機等。
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7.異步電機
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異步電機是基于氣隙旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子繞組感應電流相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩而實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的一種交流電機。異步電機具有結(jié)構(gòu)簡單，制造、使用和維護方便，運行可靠及質(zhì)量較小，成本較低等優(yōu)點。????
圖七：異步電機
異步電機的應用現(xiàn)狀：
在異步電機中較為常見的是單相異步電機和三相異步電機，其中三相異步電機是異步電機的主體。三相異步電機可用于驅(qū)動壓縮機、水泵、破碎機等，還可用于傳動鼓風機、磨煤機、軋鋼機、卷揚機等。單相異步電機在家用電氣中使用較多，如電扇、冰箱、空調(diào)等。
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8.同步電機
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同步電機就是在交流電的驅(qū)動下，轉(zhuǎn)子和定子的旋轉(zhuǎn)磁場同步運行的電機。同步電機的定子和異步電機的完全一樣，但同步電機的轉(zhuǎn)子有“凸極式”和“隱極式”兩種。????
圖八：同步電機
同步電機的應用現(xiàn)狀：
同步電機主要用于大型機械，如鼓風機、水泵、球磨機、壓縮機、軋鋼機以及小型、微型儀器設(shè)備或者充當控制元件，三相同步電機是主體。同步電機還可以當調(diào)相機使用，用于向電網(wǎng)輸送感性或者電容性無功功率。
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9.速度信號電機
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最具代表性的速度信號電機是測速發(fā)電機，實質(zhì)上是一種將轉(zhuǎn)速變換為電信號的機電磁元件，其輸出電壓與轉(zhuǎn)速成正比。
圖九：測速發(fā)電機
速度信號電機的應用現(xiàn)狀：
測速發(fā)電機在控制系統(tǒng)中主要作為阻尼元件、微分元件、積分元件和測速元件來使用。
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電機（英文：Electric machinery，俗稱“馬達”）是指依據(jù)電磁感應定律實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置。它的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，作為用電器或各種機械的動力源。電機在包裝，食品和飲料，制造業(yè)，醫(yī)療和機器人等眾多行業(yè)的許多運動控制功能中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
下面我們將逐步介紹電機中最有代表性、最常用、最基本的電機——控制電機和功率電機以及信號電機。
控制電機
控制電機主要是應用在精確的轉(zhuǎn)速、位置控制上，在控制系統(tǒng)中作為“執(zhí)行機構(gòu)”?？煞殖伤欧姍C、步進電機、力矩電機、開關(guān)磁阻電機、直流無刷電機等幾類。
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1. 伺服電機
伺服電機廣泛應用于各種控制系統(tǒng)中，能將輸入的電壓信號轉(zhuǎn)換為電機軸上的機械輸出量，拖動被控制元件，從而達到控制目的。伺服電機主要應用在各種運動控制系統(tǒng)中，尤其是隨動系統(tǒng)。
圖一：伺服電機
伺服電機的應用現(xiàn)狀：
橡膠輪胎行業(yè)：輪彈簧鋼絲機、線切割機、鋁包鋼絲機等。
食品行業(yè)：糖度顯示儀、大型烤箱、咖啡機等。
服裝行業(yè)：三菱高頭機、紡紗機、電腦繡花機、印花機。
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2. 步進電機
所謂步進電機就是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構(gòu);更通俗一點講：當步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度。我們可以通過控制脈沖的個數(shù)來控制電機的角位移量，從而達到精確定位的目的;同時還可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達到調(diào)速的目的。
圖二：步進電機
步進電機的應用現(xiàn)狀：
數(shù)控機床制造領(lǐng)域、自動送料機、軟盤驅(qū)動器、打印機、繪圖儀、工業(yè)機器手、包裝機械、汽車測試等。
3. 力矩電機
所謂的力矩電機是一種扁平型多極永磁直流電機。其電樞有較多的槽數(shù)、換向片數(shù)和串聯(lián)導體數(shù)，以降低轉(zhuǎn)矩脈動和轉(zhuǎn)速脈動。力矩電機有直流力矩電機和交流力矩電機兩種。
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圖三：力矩電機
力矩電機的應用現(xiàn)狀：
交流力矩電機又可以分為同步和異步兩種，目前常用的是鼠籠型異步力矩電動機，它具有低轉(zhuǎn)速和大力矩的特點。一般在紡織工業(yè)中經(jīng)常使用交流力矩電機。
4. 開關(guān)磁阻電機
開關(guān)磁阻電機是一種新型調(diào)速電機，結(jié)構(gòu)極其簡單且堅固，成本低，調(diào)速性能優(yōu)異，是傳統(tǒng)控制電機強有力競爭者，具有強大的市場潛力。 但目前也存在轉(zhuǎn)矩脈動、運行噪聲和振動大等問題，需要一定時間去優(yōu)化改良以適應實際的市場應用。
開關(guān)磁阻電機
開關(guān)磁阻電機的應用現(xiàn)狀：
開關(guān)磁阻電機被應用于龍門刨床、鍛壓機床、紡織機械、造紙機、球磨機、風機、壓縮機、抽煙機等。
5. 無刷直流電機
無刷直流電機（BLDCM）是在有刷直流電機的基礎(chǔ)上發(fā)展來的，但它的驅(qū)動電流是不折不扣的交流;無刷直流電機又可以分為無刷速率電機和無刷力矩電機。一般地，無刷電機的驅(qū)動電流有兩種，一種是梯形波（一般是“方波”），另一種是正弦波。有時候把前一種叫直流無刷電機，后一種叫交流伺服電機，確切地講也是交流伺服電機的一種。
圖五：無刷直流電機
無刷直流電機的應用現(xiàn)狀：
無刷直流電機的應用十分廣泛，如汽車、工具、工業(yè)工控、自動化以及航空航天等等。具體可分為以下三種主要用途，
第一：持續(xù)負載應用，如風扇、抽水機、吹風機。
第二：可變負載應用，如油泵控制、發(fā)動機控制等。
第三：定位應用，應用在大多數(shù)工業(yè)控制。
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6.直流電機
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直流電機是出現(xiàn)最早的電機，大約在19世紀末，其大致可分為有換向器和無換向器兩大類。直流電機有較好的控制特性。直流電機在結(jié)構(gòu)、價格、維護方面都不如交流電機，但直流電機具有調(diào)速性能好、啟動容易、可載重啟動等優(yōu)點而被廣泛應用。
圖六：Z4直流電機
直流電機的應用現(xiàn)狀：
生活方面，被用于很多電動產(chǎn)品，如風扇、刮胡刀等。在賓館中，自動門、自動門鎖、自動窗簾都用到直流電機。直流電機還廣泛應用于飛機、坦克、雷達等武器裝備中。直流電機還可應用于機車牽引、如鐵路機車直流牽引電機、地鐵機車直流牽引電機等。
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7.異步電機
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異步電機是基于氣隙旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子繞組感應電流相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩而實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的一種交流電機。異步電機具有結(jié)構(gòu)簡單，制造、使用和維護方便，運行可靠及質(zhì)量較小，成本較低等優(yōu)點。????
圖七：異步電機
異步電機的應用現(xiàn)狀：
在異步電機中較為常見的是單相異步電機和三相異步電機，其中三相異步電機是異步電機的主體。三相異步電機可用于驅(qū)動壓縮機、水泵、破碎機等，還可用于傳動鼓風機、磨煤機、軋鋼機、卷揚機等。單相異步電機在家用電氣中使用較多，如電扇、冰箱、空調(diào)等。
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8.同步電機
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同步電機就是在交流電的驅(qū)動下，轉(zhuǎn)子和定子的旋轉(zhuǎn)磁場同步運行的電機。同步電機的定子和異步電機的完全一樣，但同步電機的轉(zhuǎn)子有“凸極式”和“隱極式”兩種。????
圖八：同步電機
同步電機的應用現(xiàn)狀：
同步電機主要用于大型機械，如鼓風機、水泵、球磨機、壓縮機、軋鋼機以及小型、微型儀器設(shè)備或者充當控制元件，三相同步電機是主體。同步電機還可以當調(diào)相機使用，用于向電網(wǎng)輸送感性或者電容性無功功率。
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9.速度信號電機
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最具代表性的速度信號電機是測速發(fā)電機，實質(zhì)上是一種將轉(zhuǎn)速變換為電信號的機電磁元件，其輸出電壓與轉(zhuǎn)速成正比。
圖九：測速發(fā)電機
速度信號電機的應用現(xiàn)狀：
測速發(fā)電機在控制系統(tǒng)中主要作為阻尼元件、微分元件、積分元件和測速元件來使用。
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