交流與直流電機 調速方法 分類 原理 優缺點 應用

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三相交流電機調速有哪些方法

1 變極調速.2變頻調速.3變轉差率調速...

    三相交流電機有很多種。

1.普通三相鼠籠式。這種電機隻能通過變頻器改變電源頻率和電壓調速（F/U)。

2.三相繞線式電機，可以通過改變串接在轉子線圈上的電阻改變電機的機械特性達到調速的目的。這種方式常 用在吊車上。長時間工作大功率的繞線式電機調速不用電阻串接，因為電阻會消耗大量的電能。通常是串可控矽，通過控制可控矽的導通角控制電流。相當于改變回路中的電阻達到同上效果 。轉子的電能經可控矽組整流後，再逆變送回電網。這種方式稱為串級調速。配上好的調速控制櫃，據說可以和直流電機調速相比美。

3.多極電機。這種電機有一組或多組繞組。通過改變接在接線合中的繞組引線接法，改變電機極數調速。最常見的4/2極電機用（角/雙Y)接。

4.三相整流子電機。這是一種很老式的調速電機，現在很用了。這種電機結構複雜，它的轉子和直流電機轉子差不多，也有換向器，和電刷。通過機械機構改變電刷相對位置，改變轉子組繞組的電動勢改變電流而調速。這種電機用的是三相流電，但是，嚴格上來說，其實它是直流機。原理是有點象串砺直流機。

5.滑差調速器。這種方式其實不是改變電機轉速。而是改變和是電機軸相連的滑差離合器的離合度，改變離合器輸出軸的轉速來調速的。還有如，矽油離合器，磁粉離合器，等等，一此離合機械裝置和三相電機配套，用來調速的方式。嚴格上來說不算是三相電機的調還方式。但是很多教材常常把它們算作調速方式和一種。 

直流電機的調速方法

一是調節電樞電壓，二是調節勵磁電流，

而常見的微型直流電機，其磁場都是固定的，不可調的永磁體，

是以隻好調節電樞電壓，要說有那幾種調節電樞電壓方法，

常用的一是可控矽調壓法，再就是脈寬調制法(PWM)。

PWM的H型屬于調壓調速。PWM的H橋隻能實作大功率調速。國内的超大功率調速還要依靠可控矽實作可控整流來實作直流電機的調壓調速。

還有弱磁調速，通過适當減弱勵磁磁場的辦法也可以調速。

直流電機與交流電機比較

最大的優點就是直流電機可以實作“平滑而經濟的調速”；直流電機的調速不需要其它裝置的配合，可通過改變輸入的電壓/電流，或者勵磁電壓/電流來調速。

交流永磁同步的調速是靠改變頻率來實作的，需要變頻器。

直流電機雖不需要其它的裝置來幫助調速，但自身的結構複雜，制造成本高；在大功率可控晶閘管大批量使用之前，直流電動機用于大多的調速場合。在大功率可控晶閘管工業生産化後，交流電動機的調速變得更簡單了，交流電動機的制造成本低廉，使用壽命長等優點就表現出來。

直流電機的3種調速方法各有什麼優缺點?

不同的需要，采用不同的調速方式，應該說各有什麼特點。

1.在全磁場狀态，調電樞電壓，适合應用在0~基速以下範圍内調速。不能達到電機的最高轉速。 

2.在電樞全電壓狀态，調激磁電壓，适合應用在基速以上，弱磁升速。 不能得到電機的較低轉速。

3.在全磁場狀态，調電樞電壓，電樞全電壓之後，弱磁升速。适合應用在調速範圍大的情況。這是直流電機最完善的調速方式，但裝置複雜，造價高。

直流電機調速一般采用脈沖寬度調制。

即供電電壓是寬度可調的脈沖電壓。當脈沖最寬時，相當于直流電，功率最大，轉速最高。脈沖寬度減小時，相當于直流電電壓降低，功率及轉速降低。

無刷電機沒有電刷磨損，維護相對簡單，較有刷可靠，但需加裝驅動（換向）電路，一次性投資較大。

脈寬調制（PWM）是調整脈沖的寬度而不是頻率。“脈沖寬了”指的是高電平時間長了，低電平時間短了，脈沖頻率并沒有變。脈寬調制并不是直接調整電機的速度，而是改變電機的功率或扭矩。扭矩大了，換向加快，轉速就提高了。

直流電機有定子和轉子兩大部分組成，定子上有磁極（繞組式或永磁式），轉子有繞組，通電後，轉子上也形成磁場（磁極），定子和轉子的磁極之間有一個夾角，在定轉子磁場（N極和S極之間）的互相吸引下，是電機旋轉。改變電刷的位子，就可以改變定轉子磁極夾角（假設以定子的磁極為夾角起始邊，轉子的磁極為另一邊，由轉子的磁極指向定子的磁極的方向就是電機的旋轉方向）的方向，進而改變電機的旋轉方向

電動機也稱電機(俗稱馬達)，在電路中用字母“M”(舊标準用“D”)表示。它的主要作用是産生驅動轉矩，作為用電器或各種機械的動力源。

   (一)電動機的種類

電動機有多種類型。

1.按工作電源分類 根據電動機工作電源的不同，可分為直流電動機和交流電動機。其中交流電動機還分為單相電動機和三相電動機。

2.按結構及工作原理分類 電動機按結構及工作原理可分為直流電動機，異步電動機和同步電動機。

同步電動機還可分為永磁同步電動機、磁阻同步電動機和磁滞同布電動機。

異步電動機可分為感應電動機和交流換向器電動機。感應電動機又分為三相異步電動機、單相異步電動機和罩極異步電動機等。交流換向器電動機又分為單相串勵電動機、交直流兩用電動機和推斥電動機。

直流電動機按結構及工作原理可分為無刷直流電動機和有刷直流電動機。有刷直流電動機可分為永磁直流電動機和電磁直流電動機。電磁直流電動機又分為串勵直流電動機、并勵直流電動機、他勵直流電動機和複

勵直流電動機。永磁直流電動機又分為稀土永磁直流電動機、鐵氧體永磁直流電動機和鋁鎳钴永磁直流電動機。

3.按起動與運作方式分類 電動機按起動與運作方式可分為電容起動式單相異步電動機、電容運轉式單相異步電動機、電容起動運轉式單相異步電動機和分相式單相異步電動機。

4.按用途分類 電動機按用途可分為驅動用電動機和控制用電動機。

驅動用電動機又分為電動工具(包括鑽孔、抛光、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、吹風機、電動刮胡刀等)用電動機及其它通用小型機械裝置(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。

控制用電動機又分為步進電動機和伺服電動機等。

5.按轉子的結構分類 電動機按轉子的結構可分為籠型感應電動機(舊标準稱為鼠籠型異步電動機)和繞線轉子感應電動機(舊标準稱為繞線型異步電動機)。

6.按運轉速度分類 電動機按運轉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。

低速電動機又分為齒輪減速電動機、電磁減速電動機、力矩電動機和爪極同步電動機等。

調速電動機除可分為有級恒速電動機、無級恒速電動機、有級變速電動機和無極變速電動機外，還可分為電磁調速電動機、直流調速電動機、PWM變頻調速電動機和開關磁阻調速電動機。

(二)直流電動機

直流電動機是依靠直流工作電壓運作的電動機，廣泛應用于收錄機、錄像機、影碟機、電動刮胡刀、吹風機、電子表動玩具等。

1.電磁式直流電動機 電磁式直流電動機由定子磁極、轉子(電樞)、換向器(俗稱整流子)、電刷、機殼、軸承等構成，

電磁式直流電動機的定子磁極(主磁極)由鐵心和勵磁繞組構成。根據其勵磁(舊标準稱為激磁)方式的不同又可分為串勵直流電動機、并勵直流電動機、他勵直流電動機和複勵直流電動機。因勵磁方式不同，定子磁極磁通(由定子磁極的勵磁線圈通電後産生)的規律也不同。

串勵直流電動機的勵磁繞組與轉子繞組之間通過電刷和換向器相串聯，勵磁電流與電樞電流成正比，定子的磁通量随着勵磁電流的增大而增大，轉矩近似與電樞電流的平方成正比，轉速随轉矩或電流的增加而迅速下降。其起動轉矩可達額定轉矩的5倍以上，短時間過載轉矩可達額定轉矩的4倍以上，轉速變化率較大，空載轉速甚高(一般不允許其在空載下運作)。可通過用外用電阻器與串勵繞組串聯(或并聯)、或将串勵繞組并聯換接來實作調速。

并勵直流電動機的勵磁繞組與轉子繞組相并聯，其勵磁電流較恒定，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。轉速則随電流及轉矩的增大而略有下降，短時過載轉矩為額定轉矩的1.5倍。轉速變化率較小，為5%~15%。可通過消弱磁場的恒功率來調速。

他勵直流電動機的勵磁繞組接到獨立的勵磁電源供電，其勵磁電流也較恒定，起動轉矩與電樞電流成正比。轉速變化也為5%~15%。可以通過消弱磁場恒功率來提高轉速或通過降低轉子繞組的電壓來使轉速降低。

複勵直流電動機的定子磁極上除有并勵繞組外，還裝有與轉子繞組串聯的串勵繞組(其匝數較少)。串聯繞組産生磁通的方向與主繞組的磁通方向相同，起動轉矩約為額定轉矩的4倍左右，短時間過載轉矩為額定轉矩的3.5倍左右。轉速變化率為25%~30%(與串聯繞組有關)。轉速可通過消弱磁場強度來調整。

換向器的換向片使用銀銅、镉銅等合金材料，用高強度塑膠模壓成。

電刷與換向器滑動接觸，為轉子繞組提供電樞電流。電磁式直流電動機的電刷一般采

用金屬石墨電刷或電化石墨電刷。 

轉子的鐵心采用矽鋼片疊壓而成，一般為12槽，内嵌12組電樞繞組，各繞組間串聯接後，再分别與12片換向片連接配接。

2.永磁式直流電動機

永磁式直流電動機也由定子磁極、轉子、電刷、外殼等組成，

定子磁極采用永磁體(永久磁鋼)，有鐵氧體、鋁鎳钴、钕鐵硼等材料。按其結構形式可分為圓筒型和瓦塊型等幾種。錄放機中使用的電多數為圓筒型磁體，而電動工具及汽車用電器中使用的電動機多數采用專塊型磁體。圖18-12是兩種永磁體的磁路示意圖。

轉子一般采用矽鋼片疊壓而成，較電磁式直流電動機轉子的槽數少。錄放機中使用的小功率電動機多數為3槽，較高檔的為5槽或7槽。漆包線繞在轉子鐵心的兩槽之間(三槽即有三個繞組)，其各接頭分别焊在換各器的金屬片上。電刷是連接配接電源與轉子繞組的導電部件，具備導電與耐磨兩種性能。永磁電動機的電刷使用單性金屬片或金屬石墨電刷、電化石墨電刷。

錄放機中使用的永磁式直流電動機，采用電子穩速電路或離心式穩速裝置。

3.無刷直流電動機 無刷直流電動機是采用半導體開關器件來實作電子換向的，即用電子開關器件代替傳統的接觸式換向器和電刷。它具有可靠性高、無換向火花、機械噪聲低等優點，廣泛應用于高檔錄音座、錄像機、電子儀器及自動化辦公裝置中。

無刷直流電動機由永磁體轉子、多極繞組定子、位置傳感器等組成，如圖18-13所示。位置傳感按轉子位置的變化，沿着一定次序對定子繞組的電流進行換流(即檢測轉子磁極相對定子繞組的位置，并在确定的位置處産生位置傳感信号，經信号轉換電路處理後去控制功率開關電路，按一定的邏輯關系進行繞組電流切換)。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。

位置傳感器有磁敏式、光電式和電磁式三種類型。

采用磁敏式位置傳感器的無刷直流電動機，其磁敏傳感器件(例如霍爾元件、磁敏二極管、磁敏诂極管、磁敏電阻器或專用內建電路等)裝在定子元件上，用來檢測永磁體、轉子旋轉時産生的磁場變化。

采用光電式位置傳感器的無刷直流電動機，在定子元件上按一定位置配置了光電傳感器件，轉子上裝有遮光闆，光源為發光二極管或小燈泡。轉子旋轉時，由于遮光闆的作用，定子上的光敏元器件将會按一定頻率間歇間生脈沖信号。

采用電磁式位置傳感器的無刷直流電動機，是在定子元件上安裝有電磁傳感器部件(例如耦合變壓器、接近開關、LC諧振電路等)，當永磁體轉子位置發生變化時，電磁效應将使電磁傳感器産生高頻調制信号(其幅值随轉子位置而變化)。

各種交流電動機的旋轉原理

目前較常用的交流電動機有兩種：1、三相異步電動機。2、單相交流電動機。第一種多用在工業上，而第二種多用在民用電器上。

一、三相異步電動機的旋轉原理 

三相異步電動機要旋轉起來的先決條件是具有一個旋轉磁場，三相異步電動機的定子繞組就是用來産生旋轉磁場的。我們知道，但相電源相與相之間的電壓在相位上是相差120度的，三相異步電動機定子中的三個繞組在空間方位上也互差120度，這樣，當在定子繞組中通入三相電源時，定子繞組就會産生一個旋轉磁場，其産生的過程如圖1所示。圖中分四個時刻來描述旋轉磁場的産生過程。電流每變化一個周期，旋轉磁場在空間旋轉一周，即旋轉磁場的旋轉速度與電流的變化是同步的。旋轉磁場的轉速為：n=60f/P 式中f為電源頻率、P是磁場的磁極對數、n的機關是：每分鐘轉數。根據此式我們知道，電動機的轉速與磁極數和使用電源的頻率有關，為此，控制交流電動機的轉速有兩種方法：1、改變磁極法；2、變頻法。以往多用第一種方法，現在則利用變頻技術實作對交流電動機的無級變速控制。 

觀察圖1還可發現，旋轉磁場的旋轉方向與繞組中電流的相序有關。相序A、B、C順時針排列，磁場順時針方向旋轉，若把三根電源線中的任意兩根對調，例如将B相電流通入C相繞組中，C相電流通入B相繞組中，則相序變為：C、B、A，則磁場必然逆時針方向旋轉。利用這一特性我們可很友善地改變三相電動機的旋轉方向。 定子繞組産生旋轉磁場後，轉子導條（鼠籠條）将切割旋轉磁場的磁力線而産生感應電流，轉子導條中的電流又與旋轉磁場互相作用産生電磁力，電磁力産生的電磁轉矩驅動轉子沿旋轉磁場方向以n1的轉速旋轉起來。一般情況下，電動機的實際轉速n1低于旋轉磁場的轉速n。因為假設n=n1，則轉子導條與旋轉磁場就沒有相對運動，就不會切割磁力線，也就不會産生電磁轉矩，是以轉子的轉速n1必然小于n。為此我們稱三相電動機為異步電動機。 

二、單相交流電動機的旋轉原理 

單相交流電動機隻有一個繞組，轉子是鼠籠式的。當單相正弦電流通過定子繞組時，電動機就會産生一個交變磁場，這個磁場的強弱和方向随時間作正弦規律變化，但在空間方位上是固定的，是以又稱這個磁場是交變脈動磁場。這個交變脈動磁場可分解為兩個以相同轉速、旋轉方向互為相反的旋轉磁場，當轉子靜止時，這兩個旋轉磁場在轉子中産生兩個大小相等、方向相反的轉矩，使得合成轉矩為零，是以電動機無法旋轉。當我們用外力使電動機向某一方向旋轉時（如順時針方向旋轉），這時轉子與順時針旋轉方向的旋轉磁場間的切割磁力線運動變小；轉子與逆時針旋轉方向的旋轉磁場間的切割磁力線運動變大。這樣平衡就打破了，轉子所産生的總的電磁轉矩将不再是零，轉子将順着推動方向旋轉起來。 

要使單相電動機能自動旋轉起來，我們可在定子中加上一個起動繞組，起動繞組與主繞組在空間上相差90度，起動繞組要串接一個合适的電容，使得與主繞組的電流在相位上近似相差90度，即所謂的分相原理。這樣兩個在時間上相差90度的電流通入兩個在空間上相差90度的繞組，将會在空間上産生（兩相）旋轉磁場，如圖2所示。在這個旋轉磁場作用下，轉子就能自動起動，起動後，待轉速升到一定時，借助于一個安裝在轉子上的離心開關或其他自動控制裝置将起動繞組斷開，正常工作時隻有主繞組工作。是以，起動繞組可以做成短時工作方式。但有很多時候，起動繞組并不斷開，我們稱這種電動機為電容式單相電動機，要改變這種電動機的轉向，可由改變電容器串接的位置來實作。 

在單相電動機中，産生旋轉磁場的另一種方法稱為罩極法，又稱單相罩極式電動機。此種電動機定子做成凸極式的，有兩極和四極兩種。每個磁極在1/3--1/4全極面處開有小槽，如圖3所示，把磁極分成兩個部分，在小的部分上套裝上一個短路銅環，好象把這部分磁極罩起來一樣，是以叫罩極式電動機。單相繞組套裝在整個磁極上，每個極的線圈是串聯的，連接配接時必須使其産生的極性依次按N、S、N、S排列。當定子繞組通電後，在磁極中産生主磁通，根據楞次定律，其中穿過短路銅環的主磁通在銅環内産生一個在相位上滞後90度的感應電流，此電流産生的磁通在相位上也滞後于主磁通，它的作用與電容式電動機的起動繞組相當，進而産生旋轉磁場使電動機轉動起來。

直流電機的基本工作原理

直流勵磁的磁路在電工裝置中的應用，除了直流電磁鐵（直流繼電器、直流接觸器等）外，最重要的就是應用在直流旋轉電機中。在發電廠裡，同步發電機的勵磁機、蓄電池的充電機等，都是直流發電機；鍋爐給粉機的原動機是直流電動機。此外，在許多工業部門，例如大型軋鋼裝置、大型精密機床、礦井卷揚機、市内電車、電纜裝置要求嚴格線速度一緻的地方等，通常都采用直流電動機作為原動機來拖動工作機械的。直流發電機通常是作為直流電源，向負載輸出電能；直流電動機則是作為原動機帶動各種生産機械工作，向負載輸出機械能。在控制系統中，直流電機還有其它的用途，例如測速電機、伺服電機等。雖然直流發電機和直流電動機的用途各不同，但是它們的結構基本上一樣，都是利用電和磁的互相作用來實作機械能與電能的互相轉換。

直流電機的最大弱點就是有電流的換向問題，消耗有色金屬較多，成本高，運作中的維護檢修也比較麻煩。是以，電機制造業中正在努力改善交流電動機的調速性能，并且大量代替直流電動機。不過，近年來在利用可控矽整流裝置代替直流發電機方面，已經取得了很大進展。包括直流電機在内的一切旋轉電機，實際上都是依據我們所知道的兩條基本原則制造的。一條是：導線切割磁通産生感應電動勢；另一條是：載流導體在磁場中受到電磁力的作用。是以，從結構上來看，任何電機都包括磁場部分和電路部分。從上述原理可見，任何電機都展現着電和磁的互相作用，是電、磁這兩個沖突着的對立面的統一。我們在這一章裡讨論直流電機的結構和工作原理，就是讨論直流電機中的“磁”和“電”如何互相作用，互相制約，以及展現兩者之間互相關系的實體量和現象（電樞電動勢、電磁轉矩、電磁功率、電樞反應等）。

一、 直流發電機的基本工作原理 

直流發電機和直流電動機具有相同的結構，隻是直流發電機是由原動機（一般是交流電動機）拖動旋轉而發電。可見，它是把機械能變為電能的裝置。直流電動機則接在直流電源上，拖動各種工作機械（機床、泵、電車、電纜裝置等）工作，它是把電能變為機械能的裝置。但是，目前已經有可控矽整流裝置替代了直流發電機，為了能使大家更好的了解直流電動機，有必要同時講述一下直流發電機的原理。

我們首先來觀察直流發電機是怎樣工作的。 

如圖1所示，電刷A、B分别與兩個半園環接觸，這時A、B兩電刷之間輸出的是直流電。我們再來看看這時線圈在磁極之間運動的情況。從圖1（a）可以看出，當線圈的ab邊在N極範圍内按逆時針方向運動時，應用發電機右手定則，這時所産生的電動勢是從b指向a。這時線圈的cd邊則是在S極範圍内按逆時針方向運動，依據發電機右手定則可以判斷，cd邊中的感應電動勢方向是從d指向c。從整個線圈來看，感應電動勢的方向是d-c-b-a。是以，和線圈a端連接配接的銅片1和電刷A是處于正電位；而和線圈的d端連接配接的銅片2和電刷B是處于負電位。如果接通外電路，那麼電流就從電刷A經負載流入電刷B，與線圈一起構成閉合的電流通路。

當線圈的ab邊轉到S極範圍内時，cd邊就轉到N極範圍内（圖1，b），用右手定則判斷可以知道，這時線圈cd邊中産生的電動勢方向是從c到d，而ab邊轉到了S極範圍内，其中電動勢的方向則是有a到b。由于電刷在空間是不動的，是以和線圈d端連接配接的銅片2和電刷A接觸，它的電位仍然是正。而與線圈a端連接配接的銅片1則和電刷B接觸，它的電位仍然是負。接通外電路時，電流仍然是從電刷A經負載流入電刷B，與線圈一起構成閉合的電流通路。不過，要注意到這時線圈内的電流已經反向了。

由此可知，當線圈不停地旋轉時，雖然與兩個電刷接觸的線圈邊不停的變化，但是，電刷A始終是正電位，電刷B始終是負電位。是以，有兩電刷引出的是具有恒定方向的電動勢，負載上得到的是恒定方向的電壓和電流。也就是說，盡管線圈abcd中感應電動勢的方向不斷交變，但是電刷A總是和處在N極範圍内的線圈邊接觸，電刷B總是和處在S極範圍内的線圈邊相接觸，它們的極性始終不變。于是，線圈中的交流電經過銅片和電刷整流後，便成為外電路中的直流電了。這兩個半圓形的銅片就叫做換向片，它們合在一起叫做換向器。

二、 直流電動機的基本工作原理 

上面已經讨論了直流發電機的工作原理，現在再來讨論直流電動機是怎樣工作的。

如果直流電機的轉子不用原動機拖動，而把它的電刷A、B接在電壓為U的直流電源上（如圖2所示），那麼會發生什麼樣的情況呢？從圖上可以看出，電刷A是正電位，B是負電位，在N極範圍内的導體ab中的電流是從a流向b，在S極範圍内的導體cd中的電流是從c流向d。前面已經說過，載流導體在磁場中要受到電磁力的作用，是以，ab和cd兩導體都要受到電磁力Fde的作用。根據磁場方向和導體中的電流方向，利用電動機左手定則判斷，ab邊受力的方向是向左，而cd邊則是向右。由于磁場是均勻的，導體中流過的又是相同的電流，是以，ab邊和cd邊所受電磁力的大小相等。這樣，線圈上就受到了電磁力的作用而按逆時針方向轉動了。當線圈轉到磁極的中性面上時，線圈中的電流等于零，電磁力等于零，但是由于慣性的作用，線圈繼續轉動。線圈轉過半州之後，雖然ab與cd的位置調換了，ab邊轉到S極範圍内，cd邊轉到N極範圍内，但是，由于換向片和電刷的作用，轉到N極下的cd邊中電流方向也變了，是從d流向c，在S極下的ab邊中的電流則是從b流向a。是以，電磁力Fdc的方向仍然不變，線圈仍然受力按逆時針方向轉動。可見，分别處在N、S極範圍内的導體中的電流方向總是不變的，是以，線圈兩個邊的受力方向也不變，這樣，線圈就可以按照受力方向不停的旋轉了，通過齒輪或皮帶等機構的傳動，便可以帶動其它工作機械。

從以上的分析可以看到，要使線圈按照一定的方向旋轉，關鍵問題是當導體從一個磁極範圍内轉到另一個異性磁極範圍内時（也就是導體經過中性面後），導體中電流的方向也要同時改變。換向器和電刷就是完成這個任務的裝置。在直流發電機中，換向器和電刷的任務是把線圈中的交流電變為直流電向外輸出；而在直流電動機中，則用換向器和電刷把輸入的直流電變為線圈中的交流電。可見，換向器和電刷是直流電機中不可缺少的關鍵性部件。

當然，在實際的直流電動機中，也不隻有一個線圈，而是有許多個線圈牢固地嵌在轉子鐵芯槽中，當導體中通過電流、在磁場中因受力而轉動，就帶動整個轉子旋轉。這就是直流電動機的基本工作原理。 

比較直流發電機和直流電動機的工作原理可以看出，它們的輸入和輸出的能量形式不同的。正如前面已經說過，直流發電機由原動機拖動，輸入的是機械能，輸出的是電能；直流電動機則是由直流電源供電，輸入的是電能，輸出的是機械能。

步進電機的工作原理

步進電機是一種将電脈沖轉化為角位移的執行機構。當步進驅動器接收到一個脈沖信号，它就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”)，它的旋轉是以固定的角度一步一步運作的。可以通過控制脈沖個數來控制角位移量，進而達到準确定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度，進而達到調速的目的。步進電機可以作為一種控制用的特種電機，利用其沒有積累誤差(精度為100%)的特點，廣泛應用于各種開環控制。 

現在比較常用的步進電機包括反應式步進電機（VR）、永磁式步進電機（PM）、混合式步進電機（HB）和單相式步進電機等。 

一般用在精确定位方面!!

同步電機轉子本身産生固定方向的磁場(用 直流電機 産生)，定子旋轉磁場“拖着”轉子磁場(轉子)轉動，是以轉子的轉速一定等于同步速，也是以叫做同步電機 。同步電機與異步電機相對應。

輸出或輸入為直流電能的旋轉電機，稱為直流電機。直流電機與交流電機相對應。

電機按運動和靜止分：變壓器和旋轉電機。

旋轉電機可分為：

1.按能量傳遞方向分：發電機和電動機。

2.按交直流分：直流電機，交流電機。

交流電機可分為同步電機和異步電機（好像沒有異步發電機，隻有異步電動機）

說明： 

變壓器和旋轉電機基本原理類似，都是電磁感應，是以變壓器也是電機一種。

直流電動機或直流發電機吸收或發出的電是直流的(也就是外部導線處是直流電），但是直流電機内部電樞上是交流電。

異步電機和同步電機都是交流電機。異步電機和同步電機的差別是轉子轉速不同，異步機轉子轉速小于同步速，同步機轉子轉速等于同步速。注意：異步機裡都有轉速等于同步速的旋轉磁場，同步速等于60f/p,f=50hz,p是電機極對數。

同步機轉子要另加勵磁；異步機不用，可以直接從定子把交流電感應到轉子。

直流電機也是同步電機的一種。

1.有刷直流電機利用機械的電刷、換向器換流，把輸入的直流整流成交流，是以電樞繞組中就是交流電，其頻率與轉速完全對應，也會有同步旋轉磁場的産生，是以本質上是交流同步電機。

2.無刷直流電機利用逆變器把直流整流成交流，是一種電子換向器，輸入到電機的是頻率與轉速對應的交流方波,産生的也是同步旋轉磁場，是以本質上也是交流同步電機。

3.無刷直流電機與正旋波永磁同步電機的差別在于逆變器把直流整流成交流方波還是交流正弦波，它們結構上差異不大。

svpwm 和矢量控制是一個東西嗎？應用在 異步電機 和永磁同步電機上時有什麼不同？

svpwm 和矢量控制是一個東西嗎？應用在 異步電機 和永磁同步電機上時有什麼不同？矢量控制必須得是閉環嗎？

SVPWM和矢量控制不是一個東西～～，SVPWM是Space Vector Pulse Width Modul的意思，翻譯成空間矢量脈寬調制，它是一種PWM技術的調制方法，他的思想是通過pwm調制形成的pwm波在接入電機三相定子繞組中時，使電機的定子産生圓形旋轉磁場，進而帶動電機旋轉，這裡的空間矢量指的是三相定子電壓的合成矢量（具體了解你可以看看交流傳動方面的書我這裡就不解釋了），SVPWM說白了是一種逆變方法是正弦脈寬調制（SPWM)的一個特例，而矢量控制是電動機調速的一種控制方法，他的目的是把三相異步電動機的轉速和轉矩控制分開使控制更精确，形成類似于直流電動機的數學模型，進而達到直流電動機的控制性能，矢量控制最終算出來的就是三相定子電壓的數值，你根據這個數值再運用SVPWM就可以驅動電機達到你的控制要求了。其實這兩種方法就是名字上有點類似，SVPWM是一種逆變方法，而矢量控制是一種控制算法，是兩個完全不同的東西，回答完畢。