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成长计划

一文了解电机的原理及分类

电机是传动及控制系统中的重要部分，目前电机应用的重点也从过去简单的传动向电机的速度、位置、转矩的精确控制转移；

电机为何能够转动？电机又有哪些分类？不同工作环境下需要选用什么电机？

工程师成长计划第十四期，一起深入了解一下电机。

电机为何能够转动？

简介：电机转动的工作原理是磁场对电流受力的作用，使电机转动。一根通电导线在磁场中会受到力的作用，这种力在宏观上表现为安培力，在微观上表现为运动电荷所受到的洛伦兹力。

电机类型以电源类型（交流或直流）及其产生旋转的方法不同而产生很多分类方式。下图简要说明了各类电机的特性及用途。

通用电机（AC/DC）的工作原理

简介：通用电机既可以用直流电驱动，也可以用交流电驱动。因为定子线圈和转子线圈串联，所以有的地方也叫交流串激电机。

三相电机是如何工作的？

简介：三相电动机是指用三相交流电驱动的交流电动机。三相电动机它是指当电机的三相定子绕组（各相差120度电角度），通入三相交流电后，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组来发电。它包括三相同步电动机与三相异步电动机。

三相电机的旋转磁场是如何建立起来的？

简介：三相电机的合成旋转磁场需要抓住 三相、绕组、合成、旋转等几个关键词来把握。

直流有刷电机与无刷电机的工作原理

简介：有刷直流电机是最简单的一种电机，换向器及电刷是区别有刷直流电机与其他种类电机的关键元件。有刷直流电机设计简单且容易控制，广泛用于影音设备及电动车窗。成本低，但是电刷及换向器需要频繁更换及定期维护。

直流无刷电机（BLDC 电机），实际上是一种三相电流同步电机：转子跟随旋转磁场运转，其运动与施加在绕组上的交流电压同步。直流无刷电机高效率高、可控性强，使用寿命长。广泛用于洗衣机、空调、吸尘器、电动车、工业控制、机器人等领域。

无刷电机是如何驱动的？

简介：有刷电机是藉由控制转子上线圈产生的磁场进行旋转，但静止磁铁产生的磁场是固定不变。如欲改变转速，需改变线圈的电压。若为BLDC电机，是永久磁铁在旋转，藉由改变周围固定线圈产生的磁场方向，使其旋转。如欲控制旋转，需调整进入线圈的电流大小及方向。

看无刷电机的应用，轮毂电机内部什么样?

简介：轮毂电机目前被认为是未来自动驾驶最适合的驱动形式，那目前两轮电动车上的轮毂电机是什么结构呢？一起拆开看看吧！

步进电机的工作原理及驱动方式

简介：步进电机是将电脉冲信号，转变为角位移或线位移的开环控制电机，又称为脉冲电机。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响。当步进驱动器接收到一个脉冲信号时，它就可以驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”。可以通过控制脉冲频率，来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。步进电机多用于数字式计算机的外部设备，以及打印机、绘图机和磁盘等装。

汽车仪表盘用的也是步进电机？拆开看看

简介：仪表步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行部件，它带动仪表的指针动作，受到仪表的微控制器控制。

伺服电机是如何工作的？

简介：伺服电机有两种类型有交流和直流两种，伺服电机可以用输入信号将传动轴的旋转位置控制为特定的角度。

伺服电机为何运行如此精准？

简介：相较于步进电机，伺服电机通常应用于控制精度较高的场景，那么伺服电机如何能够保证精确执行指令呢？

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