2.7 電動機

2.7.1 直流電動機

直流電動機的分類方式較多，按照定子磁場的不同，可以分為永磁式直流電動機和電磁式直流電動機；按照結(jié)構(gòu)的不同，可以分為有刷直流電動機和無刷直流電動機；按功能和控制方式的不同，又可以分為步進電動機和伺服電動機。

1 永磁式直流電動機和電磁式直流電動機

永磁式直流電動機的定子磁極或轉(zhuǎn)子磁極是由永磁體組成的，它是利用永磁體提供磁場，使轉(zhuǎn)子在磁場的作用下旋轉(zhuǎn)。電磁式直流電動機的定子磁極或轉(zhuǎn)子磁極是由鐵心和繞組組成的，在直流電流的作用下，形成驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。圖2-55為典型永磁式和電磁式直流電動機的結(jié)構(gòu)外形。

2 有刷直流電動機和無刷直流電動機

圖2-56為典型有刷直流電動機和無刷直流電動機的結(jié)構(gòu)外形。

有刷電動機的定子是永磁體，繞組繞在轉(zhuǎn)子鐵心上。工作時，繞組和換向器旋轉(zhuǎn)，直流電源通過電刷為轉(zhuǎn)子上的繞組供電。

無刷電動機的轉(zhuǎn)子是由永久磁鋼（多磁極）制成的，設有多對磁極（N、S），不需要電刷供電。繞組設置在定子上，控制加給定子繞組的電流，從而形成旋轉(zhuǎn)磁場，通過磁場的作用使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)起來，屬于電子換向方式，可有效消除電刷火花干擾。

3 步進電動機和伺服電動機

步進電動機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)換為角位移或線位移的開環(huán)控制器件。在負載正常的情況下，電動機的轉(zhuǎn)速、停止的位置（或相位）只取決于驅(qū)動脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，不受負載變化的影響。圖2-57為典型步進電動機的實物外形和應用。

伺服電動機主要用于伺服系統(tǒng)中。圖2-58為典型伺服電動機的實物外形和應用。

2.7.2 交流電動機

交流電動機是通過交流電源供給電能，并可將電能轉(zhuǎn)換為機械能的一類電動機。交流電動機根據(jù)供電方式的不同，可分為單相交流電動機和三相交流電動機兩大類。其中每一類電動機根據(jù)轉(zhuǎn)動速率與電源頻率關系的不同，可以分為同步和異步兩種。

1 單相交流電動機

單相交流電動機是利用單相交流電源供電方式提供電能，多用于家用電子產(chǎn)品中。圖2-59為典型單相交流電動機的實物外形和典型應用。

如圖2-60所示，單相交流電動機根據(jù)轉(zhuǎn)動速率和電源頻率關系的不同，又可以細分為單相交流同步電動機和單相交流異步電動機兩種。

單相交流同步電動機的轉(zhuǎn)速與供電電源的頻率保持同步，其速度不隨負載的變化而變化；而單相交流異步電動機的轉(zhuǎn)速與電源供電頻率不同步，具有輸出轉(zhuǎn)矩大、成本低等特點。

2 三相交流電動機

三相交流電動機是通過三相交流電源提供電能，工業(yè)生產(chǎn)中的動力設備多采用三相交流電動機。圖2-61為典型三相交流電動機的實物外形和典型應用。通常，三相交流電動機的額定供電電壓為三相380V。

如圖2-62所示，三相交流電動機根據(jù)轉(zhuǎn)動速率和電源頻率關系的不同，又可以細分為三相交流同步電動機和三相交流異步電動機兩種。

三相交流同步電動機的轉(zhuǎn)速與電源供電頻率同步，轉(zhuǎn)速不隨負載的變化而變化，功率因數(shù)可以調(diào)節(jié)；三相交流異步電動機的轉(zhuǎn)速與電源供電頻率不同步，結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，應用廣泛，運行可靠。