電機（電氣 機械,俗稱“馬達”指根據電磁感應定律實現電能轉換或傳輸的電磁裝置。電機在電路中使用字母m（舊標準用D）說，它的主要作用是產生驅動轉矩，作為電器或各種機械的動力源，發電機在電路中用字母G表示，它的主要作用是將電能轉化為機械能。

電機

1.根據工作電源的類型：可分為DC電機和交流電機。

1）根據結構和工作原理，DC電機可分為：無刷DC電機和有刷DC電機。

有刷DC電機可分為：永磁DC電機和電磁DC電機。

電磁DC馬達的劃分：串勵直流電動機、并勵直流電動機、他勵DC電動機和復合勵磁DC電動機。

永磁DC電機事業部：稀土永磁DC電機、鐵氧體永磁DC電機和鋁鎳鈷永磁DC電機。

2）其中，交流電機又可分為：單相電機和三相電機。

2.按結構和工作原理可分為：可以分為DC汽車公司、異步電動機、同步電動機。

1）同步電機可劃分：永磁同步電動機、磁阻同步電機和磁滯同步電機。

2）異步電機可劃分：感應電機和交流換向器電機。

感應電機可分為：三相異步電動機、單相異步電動機和屏蔽極異步電動機等。

交流換向器電動機可分為：單相串勵電動機、交流DC兩用電機和推斥電機。

3.按起動和運行方式可分為：電容起動單相異步電動機、電容器操作的單相異步電動機、電容起動單相異步電動機和分相單相異步電動機。

4.按用途可劃分：驅動電機和控制電機。

1）驅動電機可分為：電動工具（包括鉆孔、拋光、磨光、開槽、切割、擴孔等工具）用電動機、家電（包括洗衣機、電風扇、電冰箱、空調器、錄音機、錄像機、影碟機、吸塵器、照相機、電吹風、電動剃須刀等）使用電機等一般小型機械設備（包括各種小型機床、小型機械、醫療器械、電子儀器等）用電動機。

2）控制電機分為：步進電機和伺服電機等。

5.根據轉子的結構可分為：籠型感應電動機（舊標準叫鼠籠異步電動機）和繞線轉子感應電機（舊標準稱為繞線式異步電動機）

6.按運行速度可分為：高速電動機、低速電動機、恒速電動機、調速電動機。低速電機分為齒輪減速電機、電磁減速電動機、力矩電機和爪極同步電機等。

變速電機可分為步進恒速電機、無級恒速電動機、除了有級變速電機和無級變速電機外，還可分為電磁調速電機、直流調速電動機、PWM變頻調速電機和開關磁阻調速電機。

異步電動機的轉子速度總是略低于旋轉磁場的同步速度。

無論負載如何，同步電機的轉子速度總是保持在同步速度。

DC發電機的工作原理是將電樞線圈中感應出的交流電動勢，

換向器與電刷的換向功能相配合，當它從電刷端引出時，轉換成DC電動勢的原理。

根據右手定則確定感應電動勢的方向（磁感應線指向手掌，拇指指向導體的運動方向，其余四指指向導體中感應電動勢的方向）。

指揮的方向s力由左手定則決定。這一對電磁力形成一個作用在電樞上的轉矩，在旋轉電機中稱為電磁轉矩，轉矩的方向是逆時針的，企圖使電樞逆時針旋轉。如果該電磁轉矩能夠克服電樞上的阻力轉矩（例如由摩擦引起的拖曳扭矩和其他負載扭矩），電樞可以逆時針旋轉。

DC電機是一種依靠DC工作電壓運行的電機，廣泛應用于錄音機中、錄像機、影碟機、電動剃須刀、電吹風、電子表、玩具等。

電磁DC電機由定子磁極組成、轉子（電樞）換向器（俗稱整流子）電刷、機殼、軸承等構成，

電磁DC電機的定子磁極（主磁極）由鐵芯和勵磁繞組組成。根據其勵磁（舊標準稱為激磁）不同的模式可以分為串激DC電機、并勵直流電動機、他勵DC電動機和復合勵磁DC電動機。由于勵磁方式不同，定子磁通（通過激勵定子磁極的勵磁線圈產生）的規律也不同。

串勵DC電機的勵磁繞組和轉子繞組通過電刷和換向器串聯勵磁電流與電樞電流成正比，定子的磁通隨勵磁電流的增大而增大，轉矩與電樞電流的平方近似成正比，轉速隨轉矩或電流的增大而迅速下降。其起動轉矩可達額定轉矩的5倍以上，短時過載轉矩可達額定轉矩的4倍以上，變速率大，空載轉速很高（一般不允許空載運行）通過使用與串聯繞組串聯的外部電阻器（或并聯）或者串聯繞組并聯切換實現調速。

并勵DC電機的勵磁繞組與轉子繞組并聯，其勵磁電流相對恒定起動轉矩與電樞電流成正比，起動電流約為額定電流的2.5倍左右。轉速隨電流和轉矩的增加而略有下降，短時過載轉矩為額定轉矩的1.5倍。速度變化率小，5%~15%速度可以通過減弱磁場的恒定功率來調節。

他勵DC電機的勵磁繞組由獨立的勵磁電源供電，其勵磁電流相對恒定，起動轉矩與電樞電流成正比。轉速變化也為5%~15%可以通過削弱磁場的恒定功率來提高轉速，或者通過降低轉子繞組的電壓來降低轉速。

除并聯繞組外，復合勵磁DC電機的定子磁極上還裝有與轉子繞組串聯的串聯繞組（其匝數較少）串聯繞組產生的磁通量的方向與主繞組的方向相同起動轉矩約為額定轉矩的4倍，短時過載轉矩為額定轉矩的3倍.5倍左右。速度變化率為25%~30%與串聯繞組有關）可以通過減弱磁場強度來調節轉速。

換向器的換向片使用銀和銅、鎘和銅等合金材料用高強度塑料模制而成。電刷與換向器滑動接觸，為轉子繞組提供電樞電流。電磁DC電機的電刷一般采用金屬石墨電刷或電化學石墨電刷。轉子的鐵芯由疊片硅鋼片制成，一般有12個槽，嵌有12組電樞繞組繞組串聯后，分別與12個換向片相連。

DC電機的勵磁方式是指如何向勵磁繞組供電、通過產生勵磁磁通勢來建立主磁場。根據勵磁方式的不同，DC電機可分為以下幾種類型。

他勵

勵磁繞組與電樞繞組無關，由其他DC電源供電的DC電機稱為他勵DC電機，接線如圖1所示.23（a）所示。在圖中，m表示電動機，如果是發電機，則用g表示。永磁DC電機也可以看作他勵DC電機。

并勵

并勵DC電動機的勵磁繞組與電樞繞組并聯。作為并聯發電機，是電機本身的端電壓向勵磁繞組供電；作為并勵電動機，勵磁繞組和電樞共用一個電源，其性能與他勵DC電動機相同。

串勵

串勵DC電機的勵磁繞組與電樞繞組串聯，然后接入DC電源。這臺DC電動機的勵磁電流是電樞電流。

復勵

復合勵磁DC電機有兩個勵磁繞組，并聯勵磁和串聯勵磁。如果串聯繞組產生的磁通勢與并聯繞組產生的磁通勢同向，則稱為復合勵磁。如果兩個磁通勢方向相反，則稱為差動復合勵磁。

不同勵磁方式的DC電機具有不同的特性。一般來說，DC電機的主要勵磁方式是并勵、串勵和復合勵磁，DC發電機的主要勵磁方式是他勵、平行激勵和復合激勵。

永磁DC電機也是由定子磁極組成的、轉子、電刷、外

殼等，定子磁極采用永磁體（永久磁鋼），有鐵氧體、鋁鎳鈷、釹鐵硼等材料。按其結構形式可分為圓筒型和瓦型。錄音機用的電大部分是圓柱形磁鐵，而電動工具和汽車電器用的電機大部分是特殊的塊狀磁鐵。

轉子一般由硅鋼片疊壓而成，比電磁DC電機的轉子槽數少。錄音機用的小功率電機大多是3槽，高檔一點的是5槽或者7槽。漆包線纏繞在轉子鐵芯的兩個槽之間（三個槽意味著三個繞組）其接頭分別焊接在換向器的金屬片上。電刷是連接電源和轉子繞組的導電部件，兼具導電和耐磨性能。永磁電機的電刷使用中性金屬片或金屬石墨電刷、電化石墨電刷。

記錄儀中使用的永磁DC電機采用電子穩速電路或離心穩速裝置。

無刷DC電機采用半導體開關器件實現電子換向，即電子開關器件取代傳統的接觸換向器和電刷。它具有可靠性高、無換向火花、低機械噪音等優點，廣泛應用于高檔錄音支架、錄像機、電子儀器和自動化辦公設備。

無刷DC電機由永磁轉子組成、多極繞組定子、位置傳感器等。位置感應根據轉子位置的變化，將定子繞組的電流按一定順序換向（即檢測轉子極相對于定子繞組的位置，在確定的位置產生位置傳感信號，經信號轉換電路處理后控制功率開關電路，按照一定的邏輯關系切換繞組電流）定子繞組的工作電壓由位置傳感器輸出控制的電子開關電路提供。

位置傳感器是磁敏感的、光電和電磁三種類型。具有磁敏位置傳感器的無刷DC電機的磁敏裝置（例如霍爾元件、磁敏二極管、磁敏詁極管、磁敏電阻器或專用集成電路等）安裝在定子組件上，用于檢測永磁體、轉子旋轉時產生的磁場變化。

帶光電位置傳感器的無刷DC電機在定子總成的一定位置裝有光電傳感裝置，在轉子上裝有遮光板，光源為發光二極管或小燈泡。當轉子轉動時，定子上的光敏元件由于遮光板的作用，會間歇地產生一定頻率的脈沖信號。

帶電磁位置傳感器的無刷DC電機在定子組件上裝有電磁傳感器組件（例如耦合變壓器、接近開關、LC諧振電路等）當永磁轉子的位置發生變化時，電磁效應會使電磁傳感器產生高頻調制信號（其振幅隨轉子位置而變化）

DC汽車公司反應迅速、較大的起動轉矩、

電機可以提供從零速到額定轉速的額定轉矩，但DC電機的優點是它的缺點，因為電樞磁場和轉子磁場必須保持90度才能在額定負載下產生恒轉矩的性能，這要靠碳刷和換向器。電機轉動時，碳刷和換向器會產生火花、因此，除了損壞組件之外，碳粉的使用也受到限制。交流電機沒有碳刷和換向器，所以免維護、堅固、應用廣泛，但必須通過復雜的控制技術才能達到與DC電機相當的性能。如今，隨著半導體的快速發展，功率器件的開關頻率快了很多，提高了驅動電機的性能。微處理器的速度越來越快，可以在一個旋轉的兩軸正交坐標系中實現對交流電機的控制，并適當控制交流電機在兩軸中的電流分量，從而達到類似DC電機的控制，具有與DC電機相同的性能。

此外，許多微處理器已經在芯片中實現了控制電機的必要功能，體積也越來越小；像模擬/數字轉換器（Analog-to-數字 轉換器，ADC）脈沖寬度調制(脈沖 寬 調制器，脈寬調制）等。無刷DC電機是一種電子控制交流電機換向的應用，以獲得與DC電機相似的特性，而不缺乏DC電機機制。

無刷DC電機是一種同步電機，也就是說，電機轉子的速度受電機定子旋轉磁場的速度和轉子極數的影響（p）影響：

n=120．f / p。當轉子極數固定時，可以通過改變定子旋轉磁場的頻率來改變轉子的轉速。無刷DC電機是給同步電機增加電子控制(驅動器），控制定子旋轉磁場的頻率，并將電機轉子的轉速反饋到控制中心進行反復校正，以達到接近DC電機特性的方式。也就是說，當負載在額定負載范圍內變化時，DC無刷電機仍能控制電機轉子保持一定的速度。

DC無刷驅動器包括電源部分和控制部分、電源部分為電機提供三相電源，控制部分根據需要轉換輸入電源頻率。

電源部分可以直接輸入直流電（一般為24v）或以交流電輸入（110v/220 v）如果輸入是交流電，你得先經過轉換器（變頻器）轉成直流。無論是DC輸入還是交流輸入，DC電壓在傳遞到電機線圈之前必須從逆變器傳遞（逆變器）轉換成三相電壓驅動電機。換流器（逆變器）通常由六個功率晶體管組成(q1～q6）分為上臂（q1、q3、q5)下臂（q2、q4、q6）將電機作為開關連接，以控制流經電機的線圈。控制部分提供pwm（脈沖寬度調制）確定功率晶體管和轉換器的開關頻率（逆變器）換相的時機。一般情況下，DC無刷電機希望用于速度控制，當負載變化時，可以將速度穩定在設定值，而不會改變太多因此，可以感應磁場的霍爾傳感器安裝在電機內部（Hall-sensor），作為速度的閉環控制，也作為相序控制的基礎。但這只是作為速度控制，不作為定位控制。

為了使電機轉動，控制部必須跟隨霍爾-然后，由傳感器感測的電機轉子的位置根據定子繞組打開（或關閉）換流器(逆變器）功率晶體管的順序使電流依次流過電機線圈，產生正向（或逆向）旋轉磁場與轉子的磁鐵相互作用，使電機可以順時針旋轉/逆時轉動。當電機轉子旋轉到霍爾時-當傳感器感應到另一組信號的位置時，控制部分開啟下一組功率晶體管，使循環電機繼續同向旋轉，直到控制部分決定停止電機轉子，然后關閉功率晶體管（或者只打開下臂功率晶體管）如果電機轉子反轉，功率晶體管的導通順序也會反轉。

固定磁場無刷電機

一般的無刷DC電機本質上是一個伺服電機，由同步電機和驅動器組成這是一個變頻電機。變壓調速無刷DC電機是一種真正的無刷DC電機，由定子和轉子組成，定子采用鐵芯和線圈組成“順-逆-順-逆…纏繞，從而產生n-固定磁場的S組，轉子由一個圓柱形磁鐵組成（中間帶軸）或者由電磁鐵和滑環組成，這種無刷DC電機可以產生轉矩，但它可以 控制不了方向不管怎么說，這個電機是一個很有意義的發明。當用作DC發電機時，本發明可以產生連續幅值的DC電流，從而避免使用濾波電容，轉子可以是永磁體、有刷勵磁或無刷勵磁。用作大型電機時，電機會產生自感，需要采用保護裝置。

一、交流異步電動機

交流異步電動機是一種運行在交流電壓之前的電動機，廣泛應用于電風扇、電冰箱、洗衣機、空調器、電吹風、吸塵器、油煙機、洗碗機、電動縫紉機、食品加工機各種電動工具等家用電器、小型機電設備中。

交流異步電動機分為感應電動機和交流換向器電動機。感應電動機分為單相異步電動機、交流DC兩用電機和推斥電機。

電機的轉速（轉子轉速）小于旋轉磁場的轉速，所以稱為異步電動機。基本上和感應電機一樣。s=(ns-n)ns。s為轉差率，

Ns是磁場速度，n是轉子速度。

基本原理

1、當三相異步電動機接入三相交流電源時，三相定子繞組中流過三相對稱電流產生的三相磁動勢（定子旋轉磁動勢）并產生旋轉磁場。

2、旋轉磁場與轉子導體有相對切割運動根據電磁感應原理，轉子導體產生感應電動勢和感應電流。

3、根據電磁力定律，載流轉子導體在磁場中受到電磁力的作用，形成電磁轉矩，驅動轉子旋轉當電機軸承受機械負載時，向外界輸出機械能。

異步電動機是交流電動機的一種，其帶負載時的轉速與所連接電網的頻率之比不是常數。它也隨著負載的大小而變化。負載扭矩越大，轉子速度越低。異步電機包括感應電機、雙饋異步電動機和交流換向器電動機。感應電機的應用最為廣泛，一般可以稱之為異步電機，不會引起誤解或混淆。

普通異步電動機的定子繞組接入交流電網，轉子繞組不需要接入其他電源。因此，它具有結構簡單制造、本實用新型具有使用維護方便運行可靠質量小成本低等優點。異步電動機運行效率高，工作特性好，從空載到滿載恒速運行，可以滿足大多數工農業生產機械的傳動要求。異步電機還方便生成各種保護類型，滿足不同環境條件的需要。異步電動機運行時，必須從電網中吸收無功勵磁功率，使電網的功率因數惡化。因此，為了驅動球磨機、壓縮機等大功率、同步電機常用于低速機械設備。由于異步電動機的轉速與其旋轉磁場速度有一定的轉差關系，所以調速性能較差（交流換向器電機除外）對于要求寬而平滑的調速范圍的運輸機械、軋機、大型機床、印染和造紙機械中，DC電機更經濟、方便。但隨著大功率電子器件和交流調速系統的發展，適用于寬調速的異步電動機的調速性能和經濟性已可與DC電動機相媲美。

二、單相異步電動機

單相異步電動機由定子組成、

轉子、軸承、機殼、端蓋等構成。

定子由框架和帶繞組的鐵芯組成。鐵芯由硅鋼片沖壓疊壓而成，兩組相隔90°電角度的主繞組嵌在凹槽內（也稱運行繞組）和輔繞組（也叫起動繞組，形成二次繞組）主繞組與交流電源相連，輔助繞組與離心開關或起動電容器串聯、運行電容器等，然后連接電源。

轉子為籠式鑄鋁轉子，由鐵芯疊放，在鐵芯的槽內澆鑄鋁，并一起澆鑄端環而成，使轉子線棒短路成鼠籠狀。

單相異步電動機分為單相電阻起動異步電動機和單相電容起動異步電動機、單相電容運轉異步電動機和單相雙值電容異步電動機。

三、三相異步電動機

三相異步電動機的結構與單相異步電動機相似，三相繞組嵌在定子鐵芯槽中（有單層鏈式、單層同心結構和單層交叉結構）定子繞組接入三相交流電源后，繞組電流產生的旋轉磁場在轉子導體中產生感應電流，轉子在感應電流和氣隙旋轉磁場的共同作用下產生電磁柜旋轉（即異步轉柜），使電動機旋轉。

四、罩極式電動機

罩極電機是單向交流電機中最簡單的一種，

通常使用籠形斜槽鑄鋁轉子。根據定子結構的不同，可分為凸極隱極隱極電機。

凸極隱極電機的定子鐵芯是方形的、具有突出磁極的矩形或圓形磁場框架，每個磁極有一個或多個輔助短路銅環，即屏蔽繞組。凸極上的集中繞組用作主繞組。

隱極包極電機的定子鐵芯與普通單相電機的定子鐵芯相同定子繞組采用分布繞組，主繞組分布在定子槽內包覆磁極繞組用較粗的漆包線纏繞成分布式繞組，而不是短路銅環（串聯后自行短路）嵌裝在定子槽中（約為總槽數的2/3），扮演輔助組的角色。主繞組和屏蔽繞組在空間上成一定角度。

當罩極電機的主繞組通電時，罩極繞組也會產生感應電流，使定子磁極的被罩部分和未被罩部分的磁通向被罩部分旋轉。

五、單相串勵電動機

單相串勵電動機的定子由凸極鐵心和勵磁繞組組成，轉子由隱極鐵心組成、電樞繞組、換向器和軸等。通過電刷和換向器在勵磁繞組和電樞繞組之間形成串聯電路。

單相串勵電動機屬于交流、DC兩用電機，可在交流電源和DC電源下工作。

同步電機和感應電機一樣，是一種常見的交流電機。特點是：在穩態運行中，轉子速度和電網頻率之間存在恒定關系，n=ns=60f/p，ns成為同步速度。如果電網的頻率是恒定的，則同步電動機的轉速在穩態時是恒定的，而與負載的大小無關。

工作原理

主磁場的建立：DC勵磁電流被施加到勵磁繞組以建立交變極性勵磁磁場，即建立主磁場。

載流導體：三相對稱電樞繞組作為功率繞組，成為感應電勢或感應電流的載體。

切割運動：原動機拖動轉子旋轉（向電機輸入機械能）極性交替的勵磁磁場隨軸旋轉，依次切割定子繞組（等效于繞組的導體反向切割勵磁磁場）

交變電勢的產生：由于電樞繞組與主磁場之間的相對切割運動，電樞繞組中會感應出三相  對稱的交變電勢，其大小和方向周期性變化。通過引出線，可以提供交流電源。

交變性與對稱性：因為旋轉磁場的極性是交變的，所以感應電勢的極性也是交變的；由于電樞繞組的對稱性，保證了感應電勢的三相對稱性。

一、交流同步電動機

交流同步電機是一種恒速驅動電機，其轉子轉速與工頻保持恒定的比例關系，因此廣泛應用于電子儀器中、現代辦公設備、紡織機械等。

二、永磁同步電動機

永磁同步電機屬于異步起動永磁同步電機，其磁場系統由一塊或多塊永磁體組成通常在鑄鋁或銅條焊接而成的籠型轉子中，嵌有永磁體的磁極是按所需極數安裝的。定子結構類似于異步電機。

當定子繞組接通電源后，電機根據異步電機原理開始轉動，轉子永磁磁場和定子磁場產生的同步電磁轉矩加速到同步轉速（轉子永久磁場產生的電磁轉矩與定子磁場產生的磁阻轉矩相結合）拉動轉子同步，電機進入同步運行。

磁阻同步電機 磁阻同步電機又稱反應式同步電機，是利用轉子的不等磁阻產生磁阻轉矩的同步電機 s橫軸和直軸其定子結構與異步電機相似，但轉子結構不同。

三、磁阻同步電動機

同樣的籠型異步電機也發展起來了為了使電機產生異步起動轉矩，轉子上還裝有籠式鑄鋁繞組。轉子設置有對應于定子極數的反作用槽（只使用凸極部分，沒有勵磁繞組和永磁體）用于產生磁阻同步轉矩。根據轉子上反應罐的結構不同，可分為內反應轉子、外反作用轉子和內外反作用轉子，其中，外反作用轉子的反作用槽打開轉子的外圓，使得直軸和正交軸之間的氣隙不相等。內電抗轉子有凹槽，阻擋了橫軸方向的磁通，增加了磁阻。內外反作用轉子綜合了上述兩種轉子的結構特點，直軸和交軸有較大的區別，使電機具有較大的力能。磁阻同步電機也分為單相電容運行、單相電容起動式、單相雙值電容和其他類型。

四、磁滯同步電動機

磁滯同步電機是利用磁滯材料產生磁滯轉矩來工作的同步電機。它分為內部轉子磁滯同步電機、外轉子磁滯同步電機和單相包極磁滯同步電機。

內轉子磁滯同步電機的轉子結構為隱極，外形為光滑圓柱體轉子上沒有繞組，但在鐵芯的外圓有一個由磁滯材料制成的環形有效層。

減速電機是指減速器和電機（馬達）的集成體。這種集成體通常也可稱為齒輪馬達或齒輪馬達。通常由專業的減速機廠家集成組裝后成套供貨。減速電機廣泛應用于鋼鐵行業、機械行業等。使用減速電機的優點是簡化設計、節省空間。

1、減速電機按照國際技術要求制造，科技含量高。

2、節省空間，可靠耐用，過載容忍度高，功率可達95KW以上。

3、能耗低，性能優越，減速器的效率高達95%以上。

4、振動小，噪音低，高節能，選用優質鋼材，剛性鑄鐵箱體，齒輪表面經過高頻熱處理。

5、經過精密加工，保證了定位精度這些都構成了齒輪傳動總成的齒輪減速電機，配以各種電機，形成機電一體化，完全保證了產品質量特性。

6、產品是系列化的、模塊化設計思想具有廣泛的適應性，該系列產品有大量的電機組合、安裝位置和結構方案，可以根據實際需要選擇任意轉速和各種結構形式。

減速電機分類：

1、大功率齒輪減速電機

2、同軸螺旋齒輪減速電機

3、平行軸螺旋齒輪減速電機

4、螺旋錐齒輪減速電機

5、YCJ系列齒輪減速電機

減速電機廣泛應用于冶金行業、礦山、起重、運輸、水泥、建筑、化工、紡織、印染、制藥等各種通用機械設備的減速傳動機構。

變頻技術其實就是利用電機控制的原理，通過所謂的變頻器來控制電機。用于這種控制的電機稱為變頻電機。

常見的變頻電機包括：三相異步電機、直流無刷電機、交流無刷電機和開關磁阻電機等。

變頻電機的控制原理

通常變頻電機的控制策略如下：基本速度下的恒轉矩控制、高于基本速度的恒功率控制、超高速范圍內的弱磁控制。

基速：因為電機在運轉時會產生反電動勢，而反電動勢的大小通常與轉速成正比。所以，當電機運行到一定轉速時，由于反電動勢與施加的電壓相同，此時的轉速稱為基礎轉速。

恒轉矩控制：電機在基本速度下執行恒定扭矩控制。此時，電機的反電動勢e與電機的轉速成正比。而且電機的輸出功率與電機的扭矩和轉速的乘積成正比，所以此時電機功率與轉速成正比。

恒功率控制：當電機超過基本轉速時，通過調節電機的勵磁電流，使電機的反電動勢基本保持恒定，從而提高電機的轉速。此時，電機的輸出功率基本保持不變，但電機轉矩與轉速成反比下降。

弱磁控制：當電機轉速超過一定值時，勵磁電流已經相當小，幾乎無法調節此時，進入弱磁控制階段。

電動機的調速和控制是工農業中各種機械和辦公、人類電氣設備的基礎技術之一的生計。隨著電力電子技術、微電子技術的驚人發展“專用變頻感應電機變頻器”交流調速方式以其優異的性能和經濟性，取代了傳統的調速方式，引發了調速領域的一場更新變革。它給各行各業帶來的福音是：大大提高機械自動化程度和生產效率、節約能源、提高產品合格率和產品質量、供電系統的容量相應提高、設備小型化、為了增加舒適性，它正在以極快的速度取代傳統的機械調速和DC調速方案。

由于變頻電源的特殊性和系統的高速或低速運行、速度動態響應等要求，作為電機的主要動力，對電機在電磁方面提出了嚴格的要求、結構、絕緣各方面的新課題。

變頻電機的應用

變頻調速已成為主流調速方案，可廣泛應用于各行各業。

特別是隨著變頻器在工業控制領域的應用越來越多，變頻電機的使用也越來越多可以說，由于變頻電機相對于普通電機的優勢，凡是使用變頻器的地方，都不難看到變頻電機的身影。

機床上傳統的“旋轉電機   滾珠絲杠”由于自身結構的限制，進給傳動方式在進給速度上受到限制、加速度、快速定位精度的提高難以取得突破，已經不能滿足超高速切削的需要、超精密加工對機床進給系統的伺服性能提出了更高的要求。直線電機直接將電能轉化為直線運動機械能，不需要任何中間轉換機構的傳動裝置。具有起動推力大、傳動剛度高、動態響應快、定位精度高、沖程長度不受限制等等。在機床進給系統中，直線電機直接驅動與原來的旋轉電機驅動的最大區別是取消了電機對工作臺的驅動（拖板）在機械傳動環節之間，機床進給傳動鏈的長度縮短為零，所以這種傳動方式也叫“零傳動”正是由于這種“零傳動”模式，帶來了原旋轉電機驅動模式所不能及的性能指標和優點無法實現。

1、高速響應

因為系統中直接取消了一些響應時間常數大的機械傳動部件（如絲杠等）整個閉環控制系統的動態響應性能大大提高，響應極其靈敏快速。

2、精度

直線驅動系統消除了絲杠等機械機構帶來的傳動間隙和誤差，減少了插補時傳動系統滯后帶來的跟蹤誤差。通過直線位置檢測的反饋控制，可以大大提高機床的定位精度。

3、動剛度高由于“直接驅動”，避免了啟動、由于在變速和換向期間中間傳動鏈的彈性變形、摩擦磨損和反向間隙引起的運動滯后也提高了其傳動剛度。

4、速度快、加減速過程短

因為直線電機最早主要用在磁懸浮列車上（時速可達500公里/h）因此，用于機床進給驅動時，應滿足超高速切削的最大進給速度（要求60 ~ 100米/Min 或更高版本）當然，沒有問題。也由于上述“零傳動”系統的高速響應性大大縮短了加減速過程。從而實現啟動時的瞬間高速和高速運行時的瞬間準停止。可以獲得更高的加速度，一般達到2 ~ 10g(g=9.8m/s2）而滾珠絲杠傳動的最大加速度一般只有0.1～0.5g。

5、沖程長度不受限制通過在導軌上串聯一個直線電機，可以無限延長行程長度。

6、運動動安靜、噪音低。因為傳動螺桿等部件的機械摩擦被取消，而導軌可以采用滾動導軌或磁墊懸浮導軌（無機械接觸）動起來噪音會大大降低。

7、效率高。由于沒有中間傳動環節，消除了機械摩擦帶來的能量損失，傳動效率大大提高。

一、三相異步電動機的結構由定子和定子組成、轉子和其他附件。

一）定子（靜止部分）

1、定子鐵心

作用：定子繞組所在的電機磁路的一部分。

構造：定子鐵芯一般由0.35~0.沖壓出5 mm厚的表面帶有絕緣層的硅鋼片、它由堆疊而成，在鐵芯的內圓沖出均勻分布的槽，用于嵌入定子繞組。

定子鐵芯凹槽類型如下：

半閉口型槽：電機的效率和功率因數較高，但嵌線和絕緣繞組比較困難。一般用于小型低壓電機。半開口型槽：可嵌入成型繞組中，一般用于大型、中型低壓電機。所謂異形繞組，也就是繞組，可以事先絕緣處理后放入槽內。

開口型槽：用于嵌入成型繞組，絕緣方式方便，主要用于高壓電機。

2、定子繞組

作用：是電機的電路部分，通入三相交流電，產生旋轉磁場。

構造：由空間上相隔120度的三個電角度組成、該組由結構相同的繞組連接，這些繞組的每個線圈按照一定的規則嵌在定子的每個槽中。

定子繞組的主要絕緣項目如下：確保繞組的導電部分與鐵芯之間以及繞組本身之間的可靠絕緣）

1）對地絕緣：定子繞組和定子鐵芯之間的整體絕緣。

2）相間絕緣：每相定子繞組之間的絕緣。

3）匝間絕緣：每相定子繞組匝間絕緣。

電機接線盒中的接線：

電機接線盒內有一個接線板，三相繞組的六個端子排成兩排，從左到右排列在上排的三個接線堆的數量規定為1（U1）2（V1）3（W1）下排從左到右的三個接線堆的數量是6（W2）4（U2）5（V2），.將三相繞組連接成星形連接或三角形連接。所有制造和維護都應根據該序列號進行安排。

3、機座

作用：固定定子鐵芯和前后端蓋，以支撐和保護轉子、散熱等作用。

構造：機座一般是鑄鐵的，大型異步電機的機座一般是鋼板焊接的，微電機的機座是鑄鋁的。封閉式電機的框架外有散熱筋，增加散熱面積，保護電機的框架兩端端蓋有通風孔，使電機內外空氣直接對流，有利于散熱。

二）轉子（旋轉部分）

1、三相異步電動機的轉子鐵芯：

作用：作為電機磁路的一部分，轉子繞組放置在鐵芯槽孔中。

構造：所用材料與定子相同，材質為0.沖壓出5毫米厚的硅鋼片、它由堆疊而成，在硅鋼片的外圓上沖有均勻分布的孔，用于安裝轉子繞組。通常用硅鋼片的后內圓沖定子鐵芯來沖轉子鐵芯。一般小型異步電機的轉子鐵芯直接壓在轉軸上，體積較大、中型異步電動機（轉子的直徑在300~400毫米以上）轉子鐵芯借助轉子支架壓在轉軸上。

2、三相異步電動機的轉子繞組

作用：切割定子的旋轉磁場產生感應電動勢和電流，形成電磁轉矩使電機旋轉。

構造：分為鼠籠式轉子和繞線式轉子。

1）鼠籠式轉子：轉子繞組由插入轉子槽的多個導桿和兩個圓形端環組成。如果去掉轉子鐵芯，整個繞組看起來就像一個鼠籠，所以叫籠型繞組。小型籠型電機采用鑄鋁轉子繞組，100KW以上的電機采用銅排和銅端環焊接。

2）繞線式轉子：繞線式轉子繞組類似于定子繞組，也是對稱的三相繞組，一般呈星形連接三個出線端子接在轉軸的三個集電環上，然后通過電刷接在外電路上。

特點：結構復雜，所以繞線式電機不如鼠籠式電機應用廣泛。但在轉子繞組電路中通過滑環和電刷串聯附加電阻和其他元件來改善異步電動機的起動、制動性能和調速性能，所以要求在一定范圍內平滑調速，比如起重機、電梯、空氣壓縮機等。

三）三相異步電動機的其他附件

1、端蓋：支撐作用。

2、軸承：連接旋轉部分和固定部分。

3、軸承端蓋：保護軸承。

4、風扇：冷卻電動機。

二、DC電機采用八角形全疊片結構，不僅空間利用率高，而且采用靜止整流器供電時，能承受脈動電流和負載電流的快速變化。一般來說，DC電機不配備串激繞組，串激繞組適用于需要正負勵磁的電機、在反3356電機旋轉自動控制技術中。根據用戶需要，也可制成串繞繞組。中心高100 ~ 280 mm的電機無補償繞組，但中心高250 mm、280mm電機可根據具體情況和需要制作補償繞組，中心高度315 ~ 450 mm的電機有補償繞組。中心高度500 ~ 710 mm的電機安裝尺寸和技術要求符合IEC國際標準，電機機械尺寸公差符合ISO國際標準。

啟動前的檢查方法：

1、對于新的或長期停用的電動機，在使用前應檢查繞組之間和繞組與地之間的絕緣電阻。500V以下的電機通常使用500 V絕緣電阻表；對500-1000伏電機用1000伏絕緣電阻表；對于1000伏以上的電機，使用2500伏絕緣電阻計。每千伏絕緣電阻的工作電壓應不低于1mω，并應在電機冷卻狀態下測量。

2、檢查電機外觀有無裂紋，所有緊固螺釘和零件是否齊全，電機固定是否完好。

3、檢查電機傳動機構是否工作可靠。

4、顯示銘牌上顯示的數據，如電壓、功率、頻率、聯結、轉速等與電源、負載比較是否一致。

5、檢查電機通風和軸承潤滑是否正常。

6、拉動電機軸，檢查轉子能否自由轉動，轉動時有無噪音。

7、檢查電機的電刷組件，電刷升降機構是否靈活，電刷升降手柄的位置是否正確。

8、檢查電機接地裝置是否可靠。

1、伺服電動機

伺服電機廣泛應用于各種控制系統中，它可以將輸入的電壓信號轉換成電機軸上的機械輸出，拖動被控元件，從而達到控制的目的。

伺服電機可分為DC和交流最早的伺服電機是通用DC電機在控制精度較低的情況下，一般采用DC電機作為伺服電機。從結構上講，DC伺服電機屬于小功率DC電機，其勵磁多采用電樞和磁場控制，但通常采用電樞控制。

2、步進電動機

步進電機主要用于數控機床制造領域，因為步進電機不需要a/d轉換可以直接將數字脈沖信號轉換成角位移，因此一直被認為是數控機床最理想的執行元件。

除了在數控機床中的應用，步進電機還可以用在其他機器中，如自動送料機中的電機通用軟盤驅動器中的電機打印機和繪圖儀等。

3、力矩電動機

力矩電機具有轉速低扭矩大的特點。紡織行業中通常使用交流力矩電機，其工作原理和結構與單相異步電機相同。

4、開關磁阻電動機

開關磁阻電機SRM是一種新型調速電機，結構極其簡單牢固，成本低廉，調速性能優良它是傳統控制電機的有力競爭者，具有強大的市場潛力。

5、無刷直流電動機

無刷DC電機具有良好的機械特性和調節特性的線性度，調速范圍寬，使用壽命長，維護方便，噪音低，并且沒有電刷帶來的一系列問題，因此這類電機在控制系統中有很大的應用。

6、直流電動機

DC電機具有良好的調速性能、起動容易、可以在重負載下啟動，所以DC電機的應用還是很廣泛的，尤其是可控硅DC電源出現以后。

7、異步電動機

該異步電機具有結構簡單制造、本實用新型具有使用維護方便運行可靠質量小成本低等優點。異步電動機廣泛用于驅動機床、水泵、鼓風機、壓縮機、起重卷揚設備、礦山機械、輕工機械、農副產品加工機械，和大部分工農業生產機械，以及家用電器和醫療器械。

它廣泛應用于家用電器，如電風扇、電冰箱、空調、吸塵器等。

8、同步電動機

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、微型儀器設備或作為控制元件。其中，三相同步電機是其主體。此外，它還可以用作調制器，向電網傳輸感性或容性無功功率。

專業汽車維修中心的汽車維修流程：清洗定轉子-更換碳刷或其他零件-真空F級壓力浸漆-烘干-校動平衡。

1、使用環境要經常保持干燥，電機表面要保持清潔，進風口不能受灰塵影響、纖維等阻礙。

2、當電動機的熱保護連續運行時，必須查明故障是來自電動機還是過載或保護裝置的整定值過低，待故障消除后才能投入運行。

3、電機在運行過程中應充分潤滑。一般電機運行5000小時左右，就要補充或更換潤滑脂運轉中發現軸承過熱或潤滑不良時，液壓應及時更換潤滑脂。更換潤滑脂時，應清除舊潤滑油，用汽油清洗軸承油箱和軸承蓋，然后ZL-3鋰潤滑脂填充軸承內圈和外圈之間的空腔/2（對2極）及2/3（對4、6、8極）

4、當軸承壽命結束時，電機的振動和噪聲會明顯增大當軸承的徑向間隙達到下列值時，應更換軸承。

5、拆卸電機時，可從軸的伸出端或非伸出端取出轉子。如果不需要拆下風扇，從非軸向延伸端取出轉子更方便從定子中取出轉子時，應防止損壞定子繞組或絕緣。

6、更換繞組時，必須記下原繞組的形狀尺寸匝數和線規當這些數據丟失時，你應該向制造廠索取，隨意改變原設計繞組，往往會使電機的一項或多項性能惡化，甚至使其無法使用。

電機保護器的作用是對電機進行全面保護，當電機過載時，、缺相、堵轉、短路、過壓、欠壓、漏電、三相不平衡、過熱、軸承磨損、定子和轉子偏心時的報警或保護裝置。

電機保護常識

1、馬達比過去更容易燒壞：由于絕緣技術的不斷發展，

在電機的設計上，要求增加輸出，減小體積，使得新電機的熱容量越來越小，過載能力越來越弱；由于生產自動化程度的提高，要求電機經常運行，經常啟動、制動、正反轉變負載等方式對電機保護裝置提出了更高的要求。此外，電機的應用范圍更廣，經常在極端惡劣的環境下工作，如潮濕、高溫、多塵、腐蝕等場合。這些都使得電機更容易損壞，尤其是過載、短路、缺相、掃膛等故障發生頻率最高。

2、傳統保護裝置的保護效果不理想：傳統的電動機保護裝置主要是熱繼電器，但熱繼電器的靈敏度較低、誤差大、穩定性差，保護不可靠。事實也是如此雖然很多設備都配有熱繼電器，但是電機損壞影響正常生產的現象仍然普遍存在。

3、電機保護的發展現狀：電機保護器從機械式發展到電子式智能化，可以直接顯示電機的電流、電壓、溫度等參數，高靈敏度，高可靠性，多功能，調試方便，保護動作后故障類型一目了然，不僅減少了電機的損壞，也大大方便了故障判斷，有利于生產現場的故障處理，縮短了恢復時間。此外，利用電機氣隙磁場檢測電機偏心的技術，使得在線監測電機磨損狀態成為可能，通過曲線顯示電機偏心度的變化趨勢，可以及早發現軸承磨損和內圈、不圓等故障應及早發現和處理，避免掃膛事故。

3．保護器的選擇原則：合理選擇電機保護裝置，既能充分發揮電機的過載能力，又能避免損壞，從而提高電氣傳動系統的可靠性和生產的連續性。具體功能選擇要綜合考慮電機本身的價值、負載類型、使用環境、電機主要設備的重要性、電機停運是否對生產系統造成嚴重影響等因素，力求經濟合理。

4、理想的電機保護器：理想的電機保護器不是功能最全，也不是所謂的最先進，而是要滿足現場的實際需要，達到經濟性和可靠性的統一，具有較高的性價比。根據現場實際情況，合理選擇保護器的類型、功能，同時考慮保護器的安裝、調整、使用起來簡單方便，選擇優質的保護套更重要。

保護器的選型

選型基本原則：

市場上的電機保護產品沒有統一的標準，型號規格五花八門。為了滿足用戶的不同需求，廠商衍生出許多系列的產品，給廣大用戶帶來了諸多不便；用戶在選型時應充分考慮電動機保護的實際需要，合理選擇保護功能和保護方式，以達到良好的保護效果，提高設備運行的可靠性，減少非計劃停機，減少事故損失。

選型的基本方法：

1、與選型相關的條件

1）電機參數：先了解電機的規格型號、功能特性、防護型式、額定電壓、額定電流、額定功率、電源頻率、絕緣等級等。這些內容基本可以為用戶正確選擇保護器提供參考。

2）環境條件：主要指常溫、高溫、高寒、腐蝕度、震動度、風沙、海拔、電磁污染等。

3）電機用途：主要指拖動機械設備所需的特性，比如風機、水泵、空壓機、車床、油田抽油機等不同載荷的機械特性。

4）控制方式：控制模式有手動、自動、就地控制、遠程控制、單機獨立運行、生產線的集中控制等。啟動方式有直接、降壓、星角、頻敏變阻器、變頻器、軟起動等。

5）其他方面：用戶 s對現場生產的監控和管理，非正常停工對生產影響的嚴重程度等。

與選擇保護器相關的因素有很多，比如安裝位置、電源情況、配電系統情況等；還要考慮是保護新買的電機，還是升級電機保護，或者提高事故電機保護；還要考慮電機保護方式改變的難度和對生產的影響程度；需要根據現場實際工況綜合考慮保護器的選擇和調整。

2、電機保護器的常見類型

1）熱繼電器：普通小容量交流電機工作狀況良好，不存在頻繁啟動等不良工況；因為精度差，可靠性不可靠，所以不推薦。

2）電子型：檢測三相電流值，通過電位器或拉碼開關設定電流值電路一般采用模擬式，采用反時限或定時限的工作特性。保護功能包括過載、缺相、堵轉等，故障類型由指示燈顯示，運行功率由數碼管顯示。

3）智能型：檢測三相電流值，保護器采用單片機實現電動機的智能綜合保護和綜合保護、測量、通訊、顯示為一體。設定電流是數字設定的，由操作面板上的按鈕操作用戶可以根據電機的具體情況，現場修改和設置各種參數；使用數碼管作為顯示窗口，或使用大屏幕液晶顯示，可以支持多種通信協議，如ModBUS、ProfiBUS等，價格比較高，用在比較重要的場合；高壓電機保護采用智能保護裝置。

4）熱保護型：電機內置熱敏元件，根據電機繞組的溫度進行保護，保護效果好；但當電機容量較大時，需要配合電流監測型使用，以避免電機堵轉時溫度急劇上升時，測溫元件的磁滯現象造成電機繞組損壞。

5）磁場溫度檢測型：電機內置磁場檢測線圈和測溫元件，根據電機內部旋轉磁場和溫度的變化進行保護它的主要功能包括過載、堵轉、缺相、過熱保護和磨損監測具有完善的保護功能，但缺點是需要在電機內部安裝磁場檢測線圈和溫度傳感器。

3、保護器類型的選擇

1）對工作條件要求不高、操作控制簡單，停工對生產影響小可以選擇普通保護器由于結構簡單，布線現場安裝、更換方便，操作簡單，性價比高。

2）對于工作條件惡劣可靠性要求高的電機，尤其是涉及自動化生產線的電機，應選用中高檔電機、多功能智能保護器。

3）對于防爆電機來說，軸承磨損造成的偏心可能導致防爆間隙處的高溫摩擦，可能造成爆炸危險，因此應選擇磨損狀態監測功能。對于大容量高壓潛水泵等特殊設備，由于檢查維護難度大，也應選擇磨損狀態監測功能，同時監測軸承溫度，避免因掃孔事故造成重大經濟損失。

4）對于應用在有防爆要求場所的保護器，應根據應用場所的具體要求選擇相應的防爆保護器，以免發生安全事故。

在家用電器中，如電風扇、電冰箱、洗衣機、抽油煙機、真空吸塵器等，其工作電源采用單相交流電機。這種電機結構簡單，一些常見故障可以在業余時間修復。

電機通電時不啟動，電機轉速慢且弱，電機外殼帶電，電機運轉時溫升加劇，電機噪音大，機身過熱。

工業和信息化部 國家質檢總局關于組織實施電機能效提升計劃的通知（2013-2015年）的通知

工信部聯節[2013]226號各省、自治區、直轄市和計劃單列市、新疆生產建設兵團工業和信息化主管部門、質量技術監督局，有關中央企業：為貫徹落實“十二五”節能減排規劃與工業節能“十二五”工業和信息化部規劃提高電機能效促進電機產業升級、質檢總局組織編寫了《電機能效提升計劃（2013-2015年）》，現印發給你們。相關組織的實施要求如下：

一、抓緊組織制定電機系統節能改造計劃

各地區要組織工業企業根據電機能效提升計劃淘汰路線圖開展自查（參照附件2），指導重點企業制定2013年-2015年電機系統節能改造和淘汰落后計劃將支持企業優先選用高效電機替代低效電機，進行電機與拖動設備的匹配改造。年用電量1000萬千瓦時及以上的重點企業（各地可根據實際情況擴大重點企業范圍）根據要求，填寫電機系統節能改造計劃表（見附件3），報省工業和信息化廳審核、匯總和存檔。請各省級工業和信息化主管部門于9月底前，將電機系統能效提升計劃匯總表上報（附件4）上報工業和信息化部。各級工業和信息化主管部門要加強監督檢查，對自查不認真、對節能改造方案不明確的企業進行重點檢查，指導企業按要求制定三年改造和淘汰落后方案。

二、認真組織電機生產企業實施強制性能效標準

各地區要組織本行政區域內的電機生產企業與《中小型三相異步電動機能效限定值及能效等級》國家標準進行比對(GB18613-2012)開展自查，按照2013年底前所有電機產品達標的總體要求，指導企業制定達標計劃并加快組織實施。電機生產企業應填寫電機生產企業基本情況自查表（見附件5）并上報省工業和信息化廳、質量技術監督主管部門。省級工業和信息化、質量技術監督主管部門應于8月底前匯總電機生產企業 合規計劃（附件6）上報工業和信息化部、質檢總局。2013年底前，工業和信息化部、國家質檢總局將組織開展能效標準和標識執行情況專項檢查，對不達標企業將采取公開曝光等處罰措施。

三、編制發動機高效再制造試點方案

上海市、安徽省、陜西省、湖南省、江西省等省市要加快編制電機高效再制造試點工作方案。試點計劃應側重于建立一個標準化的廢舊汽車回收系統、培育大型汽車高效再制造示范項目、提高再制造技術水平、加強再制造產品質量控制等重點工作，確定目標任務，制定具體措施，明確支持政策，強化保障措施。請于2013年9月底前將試點工作方案報送工業和信息化部。

四、推薦一批先進適用的電機技術

各級工業和信息化部門要積極推薦高效電機設計、控制和電機系統匹配領域的先進適用技術，并組織地方電機生產企業、節能服務公司等，填寫高效電機及電機系統先進適用技術申報表（見附件7），由省級工業和信息化主管部門對申請材料進行初步審查并出具審查意見，8月20日前，將相關材料上報工業和信息化部。工業和信息化部將篩選編制提高電機能效先進技術目錄，加強組織，加快關鍵共性技術的推廣應用。

五、加強宣傳培訓

所有地區都應充分利用互聯網、廣播、電視等渠道，加強宣傳報道，迅速把國家提高電機能效的政策、向重點用電企業宣傳這些措施、電機生產企業及相關機構。省級工業和信息化主管部門要制定本地培訓計劃，組織市縣工業和信息化主管部門、節能監察機構、對重點企業負責人和技術人員進行培訓，2015年底前完成年用電量1000萬千瓦時以上重點用電企業的業務培訓。為了做好這項工作，工信部將建立專家組，編寫教材，組織各省級工業和信息化主管部門進行檢查、節能監察機構和部分重點企業開展培訓，支持和指導地方培訓工作。