成長計劃

一文了解電機的原理及分類

電機是傳動及控制系統中的重要部分，目前電機應用的重點也從過去簡單的傳動向電機的速度、位置、轉矩的精確控制轉移；

電機為何能夠轉動？電機又有哪些分類？不同工作環境下需要選用什么電機？

工程師成長計劃第十四期，一起深入了解一下電機。

電機為何能夠轉動？

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

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

通用電機（AC/DC）的工作原理

簡介：通用電機既可以用直流電驅動，也可以用交流電驅動。因為定子線圈和轉子線圈串聯，所以有的地方也叫交流串激電機。

三相電機是如何工作的？

簡介：三相電動機是指用三相交流電驅動的交流電動機。三相電動機它是指當電機的三相定子繞組（各相差120度電角度），通入三相交流電后，將產生一個旋轉磁場，該旋轉磁場切割轉子繞組來發電。它包括三相同步電動機與三相異步電動機。

三相電機的旋轉磁場是如何建立起來的？

簡介：三相電機的合成旋轉磁場需要抓住 三相、繞組、合成、旋轉等幾個關鍵詞來把握。

直流有刷電機與無刷電機的工作原理

簡介：有刷直流電機是最簡單的一種電機，換向器及電刷是區別有刷直流電機與其他種類電機的關鍵元件。有刷直流電機設計簡單且容易控制，廣泛用于影音設備及電動車窗。成本低，但是電刷及換向器需要頻繁更換及定期維護。

直流無刷電機（BLDC 電機），實際上是一種三相電流同步電機：轉子跟隨旋轉磁場運轉，其運動與施加在繞組上的交流電壓同步。直流無刷電機高效率高、可控性強，使用壽命長。廣泛用于洗衣機、空調、吸塵器、電動車、工業控制、機器人等領域。

無刷電機是如何驅動的？

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

看無刷電機的應用，輪轂電機內部什么樣?

簡介：輪轂電機目前被認為是未來自動駕駛最適合的驅動形式，那目前兩輪電動車上的輪轂電機是什么結構呢？一起拆開看看吧！

步進電機的工作原理及驅動方式

簡介：步進電機是將電脈沖信號，轉變為角位移或線位移的開環控制電機，又稱為脈沖電機。在非超載的情況下，電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數，而不受負載變化的影響。當步進驅動器接收到一個脈沖信號時，它就可以驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度，稱為“步距角”。可以通過控制脈沖頻率，來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的。步進電機多用于數字式計算機的外部設備，以及打印機、繪圖機和磁盤等裝。

汽車儀表盤用的也是步進電機？拆開看看

簡介：儀表步進電機是一種將電脈沖轉化為角位移的執行部件，它帶動儀表的指針動作，受到儀表的微控制器控制。

伺服電機是如何工作的？

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

伺服電機為何運行如此精準？

簡介：相較于步進電機，伺服電機通常應用于控制精度較高的場景，那么伺服電機如何能夠保證精確執行指令呢？

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