成長計(jì)劃

一文了解電機(jī)的原理及分類

電機(jī)是傳動及控制系統(tǒng)中的重要部分，目前電機(jī)應(yīng)用的重點(diǎn)也從過去簡單的傳動向電機(jī)的速度、位置、轉(zhuǎn)矩的精確控制轉(zhuǎn)移；

電機(jī)為何能夠轉(zhuǎn)動？電機(jī)又有哪些分類？不同工作環(huán)境下需要選用什么電機(jī)？

工程師成長計(jì)劃第十四期，一起深入了解一下電機(jī)。

電機(jī)為何能夠轉(zhuǎn)動？

簡介：電機(jī)轉(zhuǎn)動的工作原理是磁場對電流受力的作用，使電機(jī)轉(zhuǎn)動。一根通電導(dǎo)線在磁場中會受到力的作用，這種力在宏觀上表現(xiàn)為安培力，在微觀上表現(xiàn)為運(yùn)動電荷所受到的洛倫茲力。

電機(jī)類型以電源類型（交流或直流）及其產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的方法不同而產(chǎn)生很多分類方式。下圖簡要說明了各類電機(jī)的特性及用途。

通用電機(jī)（AC/DC）的工作原理

簡介：通用電機(jī)既可以用直流電驅(qū)動，也可以用交流電驅(qū)動。因?yàn)槎ㄗ泳€圈和轉(zhuǎn)子線圈串聯(lián)，所以有的地方也叫交流串激電機(jī)。

三相電機(jī)是如何工作的？

簡介：三相電動機(jī)是指用三相交流電驅(qū)動的交流電動機(jī)。三相電動機(jī)它是指當(dāng)電機(jī)的三相定子繞組（各相差120度電角度），通入三相交流電后，將產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場，該旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子繞組來發(fā)電。它包括三相同步電動機(jī)與三相異步電動機(jī)。

三相電機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場是如何建立起來的？

簡介：三相電機(jī)的合成旋轉(zhuǎn)磁場需要抓住 三相、繞組、合成、旋轉(zhuǎn)等幾個(gè)關(guān)鍵詞來把握。

直流有刷電機(jī)與無刷電機(jī)的工作原理

簡介：有刷直流電機(jī)是最簡單的一種電機(jī)，換向器及電刷是區(qū)別有刷直流電機(jī)與其他種類電機(jī)的關(guān)鍵元件。有刷直流電機(jī)設(shè)計(jì)簡單且容易控制，廣泛用于影音設(shè)備及電動車窗。成本低，但是電刷及換向器需要頻繁更換及定期維護(hù)。

直流無刷電機(jī)（BLDC 電機(jī)），實(shí)際上是一種三相電流同步電機(jī)：轉(zhuǎn)子跟隨旋轉(zhuǎn)磁場運(yùn)轉(zhuǎn)，其運(yùn)動與施加在繞組上的交流電壓同步。直流無刷電機(jī)高效率高、可控性強(qiáng)，使用壽命長。廣泛用于洗衣機(jī)、空調(diào)、吸塵器、電動車、工業(yè)控制、機(jī)器人等領(lǐng)域。

無刷電機(jī)是如何驅(qū)動的？

簡介：有刷電機(jī)是藉由控制轉(zhuǎn)子上線圈產(chǎn)生的磁場進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，但靜止磁鐵產(chǎn)生的磁場是固定不變。如欲改變轉(zhuǎn)速，需改變線圈的電壓。若為BLDC電機(jī)，是永久磁鐵在旋轉(zhuǎn)，藉由改變周圍固定線圈產(chǎn)生的磁場方向，使其旋轉(zhuǎn)。如欲控制旋轉(zhuǎn)，需調(diào)整進(jìn)入線圈的電流大小及方向。

看無刷電機(jī)的應(yīng)用，輪轂電機(jī)內(nèi)部什么樣?

簡介：輪轂電機(jī)目前被認(rèn)為是未來自動駕駛最適合的驅(qū)動形式，那目前兩輪電動車上的輪轂電機(jī)是什么結(jié)構(gòu)呢？一起拆開看看吧！

步進(jìn)電機(jī)的工作原理及驅(qū)動方式

簡介：步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號，轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制電機(jī)，又稱為脈沖電機(jī)。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動器接收到一個(gè)脈沖信號時(shí)，它就可以驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個(gè)固定的角度，稱為“步距角”。可以通過控制脈沖頻率，來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。步進(jìn)電機(jī)多用于數(shù)字式計(jì)算機(jī)的外部設(shè)備，以及打印機(jī)、繪圖機(jī)和磁盤等裝。

汽車儀表盤用的也是步進(jìn)電機(jī)？拆開看看

簡介：儀表步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行部件，它帶動儀表的指針動作，受到儀表的微控制器控制。

伺服電機(jī)是如何工作的？

簡介：伺服電機(jī)有兩種類型有交流和直流兩種，伺服電機(jī)可以用輸入信號將傳動軸的旋轉(zhuǎn)位置控制為特定的角度。

伺服電機(jī)為何運(yùn)行如此精準(zhǔn)？

簡介：相較于步進(jìn)電機(jī)，伺服電機(jī)通常應(yīng)用于控制精度較高的場景，那么伺服電機(jī)如何能夠保證精確執(zhí)行指令呢？

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