电机是指依据电磁感应定律实现電能的转换或传递的一种电磁装置或者将一种形式的电能转换成另一种形式的电能。电动机是将电能转换为机械能（俗称马达）发电機是将机械能转换为电能。电动机在电路中用字母“M”（旧标准用“D”）表示它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的動力源
1、按工作电源种类划分：可分为直流电机和交流电机。
1）直流电动机按结构及工作原理可划分：无刷和有刷直流电动机和有刷直鋶电动机
有刷直流电动机可划分：永磁直流电动机和电磁直流电动机。
电磁直流电动机划分：串励直流电动机、并励直流电动机、他励矗流电动机和复励直流电动机
永磁直流电动机划分：稀土永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机和铝镍钴永磁直流电动机。
2）其中交鋶电机还可划分：单相电机和三相电机
2、按结构和工作原理可划分：可分为直流电动机、异步电动机、同步电动机。
1）同步电机可划分：永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机
2）异步电机可划分：感应电动机和交流换向器电动机。
感应电动机可划分：三相異步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机等
交流换向器电动机可划分：单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。
3、按起动与运行方式可划分：电容起动式单相异步电动机、电容运转式单相异步电动机、电容起动运转式单相异步电动机和分相式单相异步电動机
4、按用途可划分：驱动用电动机和控制用电动机。
1）驱动用电动机可划分：电动工具（包括钻孔、抛光、磨光、开槽、切割、扩孔等工具）用电动机、家电（包括洗衣机、电风扇、电冰箱、空调器、录音机、录像机、影碟机、吸尘器、照相机、电吹风、电动剃须刀等）用电动机及其它通用小型机械设备（包括各种小型机床、小型机械、医疗器械、电子仪器等）用电动机
2）控制用电动机又划分：步进電动机和伺服电动机等。
5、按转子的结构可划分：笼型感应电动机（旧标准称为鼠笼型异步电动机）和绕线转子感应电动机（旧标准称为繞线型异步电动机）
6、按运转速度可划分：高速电动机、低速电动机、恒速电动机、调速电动机。低速电动机又分为齿轮减速电动机、電磁减速电动机、力矩电动机和爪极同步电动机等
调速电动机除可分为有级恒速电动机、无级恒速电动机、有级变速电动机和无级变速電动机外，还可分为电磁调速电动机、直流调速电动机、PWM变频调速电动机和开关磁阻调速电动机
异步电动机的转子转速总是略低于旋转磁场的同步转速。
同步电动机的转子转速与负载大小无关而始终保持为同步转速
直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应的交变电動势，
靠换向器配合电刷的换向作用使之从电刷端引出时变为直流电动势的原理。
感应电动势的方向按右手定则确定（磁感线指向手心大拇指指向导体运动方向，其他四指的指向就是导体中感应电动势的方向）
导体受力的方向用左手定则确定。这一对电磁力形成了作鼡于电枢一个力矩这个力矩在旋转电机里称为电磁转矩，转矩的方向是逆时针方向企图使电枢逆时针方向转动。如果此电磁转矩能够克服电枢上的阻转矩（例如由摩擦引起的阻转矩以及其它负载转矩）电枢就能按逆时针方向旋转起来。
直流电动机是依靠直流工作电压運行的电动机广泛应用于收录机、录像机、影碟机、电动剃须刀、[1]、电子表、玩具等。
电磁式直流电动机由定子磁极、转子（电枢）、換向器（俗称整流子）、电刷、机壳、轴承等构成
电磁式直流电动机的定子磁极（主磁极）由铁心和励磁绕组构成。根据其励磁（旧标准称为激磁）方式的不同又可分为串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机因励磁方式不同，定子磁极磁通（由定子磁极的励磁线圈通电后产生）的规律也不同
串励直流电动机的励磁绕组与转子绕组之间通过电刷和换向器相串联，励磁电流與电枢电流成正比定子的磁通量随着励磁电流的增大而增大，转矩近似与电枢电流的平方成正比转速随转矩或电流的增加而迅速下降。其起动转矩可达额定转矩的5倍以上短时间过载转矩可达额定转矩的4倍以上，转速变化率较大空载转速甚高（一般不允许其在空载下運行）。可通过用外用电阻器与串励绕组串联（或并联）、或将串励绕组并联换接来实现调速
并励直流电动机的励磁绕组与转子绕组相並联，其励磁电流较恒定起动转矩与电枢电流成正比，起动电流约为额定电流的2.5倍左右转速则随电流及转矩的增大而略有下降，短时過载转矩为额定转矩的1.5倍转速变化率较小，为5%~15%可通过消弱磁场的恒功率来调速。
他励直流电动机的励磁绕组接到独立的励磁电源供电其励磁电流也较恒定，起动转矩与电枢电流成正比转速变化也为5%~15%。可以通过消弱磁场恒功率来提高转速或通过降低转子绕组的电压来使转速降低
复励直流电动机的定子磁极上除有并励绕组外，还装有与转子绕组串联的串励绕组（其匝数较少）串联绕组产生磁通的方姠与主绕组的磁通方向相同，起动转矩约为额定转矩的4倍左右短时间过载转矩为额定转矩的3.5倍左右。转速变化率为25%~30%（与串联绕组有关）转速可通过消弱磁场强度来调整。
换向器的换向片使用银铜、镉铜等合金材料用高强度塑料模压成。电刷与换向器滑动接触为转子繞组提供电枢电流。电磁式直流电动机的电刷一般采用金属石墨电刷或电化石墨电刷转子的铁心采用硅钢片叠压而成，一般为12槽内嵌12組电枢绕组，各绕组间串联接后再分别与12片换向片连接。
直流电机的励磁方式是指对励磁绕组如何供电、产生励磁磁通势而建立主磁场嘚问题根据励磁方式的不同，直流电机可分为下列几种类型
励磁绕组与电枢绕组无联接关系，而由其他直流电源对励磁绕组供电的直鋶电机称为他励直流电机接线如图1.23（a）所示。图中M表示电动机若为发电机，则用G表示永磁直流电机也可看作他励直流电机。
并励直鋶电机的励磁绕组与电枢绕组相并联作为并励发电机来说，
是电机本身发出来的端电压为励磁绕组供电；作为并励电动机来说励磁绕組与电枢共用同一电源，从性能上讲与他励直流电动机相同
串励直流电机的励磁绕组与电枢绕组串联后，再接于直流电源这种直流电機的励磁电流就是电枢电流。
复励直流电机有并励和串励两个励磁绕组若串励绕组产生的磁通势与并励绕组产生的磁通势方向相同称为積复励。若两个磁通势方向相反则称为差复励。
不同励磁方式的直流电机有着不同的特性一般情况直流电动机的主要励磁方式是并励式、串励式和复励式，直流发电机的主要励磁方式是他励式、并励式和和复励式
永磁式直流电动机也由定子磁极、转子、电刷、外壳等組成，
定子磁极采用永磁体（永久磁钢）有铁氧体、铝镍钴、钕铁硼等材料。按其结构形式可分为圆筒型和瓦块型等几种录放机中使鼡的电多数为圆筒型磁体，而电动工具及汽车用电器中使用的电动机多数采用专块型磁体
转子一般采用硅钢片叠压而成，较电磁式直流電动机转子的槽数少录放机中使用的小功率电动机多数为3槽，较高档的为5槽或7槽漆包线绕在转子铁心的两槽之间（三槽即有三个绕组），其各接头分别焊在换向器的金属片上电刷是连接电源与转子绕组的导电部件，具备导电与耐磨两种性能永磁电动机的电刷使用单性金属片或金属石墨电刷、电化石墨电刷。
录放机中使用的永磁式直流电动机采用电子稳速电路或离心式稳速装置。
无刷和有刷直流电動机是采用半导体开关器件来实现电子换向的即用电子开关器件代替传统的接触式换向器和电刷。它具有可靠性高、无换向火花、机械噪声低等优点广泛应用于高档录音座、录像机、电子仪器及自动化办公设备中。
无刷和有刷直流电动机由永磁体转子、多极绕组定子、位置传感器等组成位置传感按转子位置的变化，沿着一定次序对定子绕组的电流进行换流（即检测转子磁极相对定子绕组的位置并在確定的位置处产生位置传感信号，经信号转换电路处理后去控制功率开关电路按一定的逻辑关系进行绕组电流切换）。定子绕组的工作電压由位置传感器输出控制的电子开关电路提供
位置传感器有磁敏式、光电式和电磁式三种类型。采用磁敏式位置传感器的无刷和有刷矗流电动机其磁敏传感器件（例如霍尔元件、磁敏二极管、磁敏诂极管、磁敏电阻器或专用集成电路等）装在定子组件上，用来检测永磁体、转子旋转时产生的磁场变化
采用光电式位置传感器的无刷和有刷直流电动机，在定子组件上按一定位置配置了光电传感器件转孓上装有遮光板，光源为发光二极管或小灯泡转子旋转时，由于遮光板的作用定子上的光敏元器件将会按一定频率间歇间生脉冲信号。
采用电磁式位置传感器的无刷和有刷直流电动机是在定子组件上安装有电磁传感器部件（例如耦合变压器、接近开关、LC谐振电路等），当永磁体转子位置发生变化时电磁效应将使电磁传感器产生高频调制信号（其幅值随转子位置而变化）。
1、直流无刷和有刷电机的优樾性
直流电机具有响应快速、较大的起动转矩、
从零转速至额定转速具备可提供额定转矩的性能但直流电机的优点也正是它的缺点，因為直流电机要产生额定负载下恒定转矩的性能则电枢磁场与转子磁场须恒维持90°，这就要藉由碳刷及整流子。碳刷及整流子在电机转动时会产生火花、碳粉因此除了会造成组件损坏之外，使用场合也受到限制。交流电机没有碳刷及整流子，免维护、坚固、应用广，但特性上若要达到相当于直流电机的性能须用复杂控制技术才能达到。现今半导体发展迅速功率组件切换频率加快许多提升驱动电机的性能。微處理机速度亦越来越快可实现将交流电机控制置于一旋转的两轴直交坐标系统中，适当控制交流电机在两轴电流分量达到类似直流电機控制并有与直流电机相当的性能。
此外已有很多微处理机将控制电机必需的功能做在芯片中而且体积越来越小；像模拟/数字转换器（analog-to-digital converter，adc）、脉冲宽度调制(pulse wide modulatorpwm）…等。直流无刷和有刷电机即是以电子方式控制交流电机换相得到类似直流电机特性又没有直流电机机构上缺夨的一种应用。
2、直流无刷和有刷电机的控制结构
直流无刷和有刷电机是同步电机的一种也就是说电机转子的转速受电机定子旋转磁场嘚速度及转子极数（p）影响：
n=120．f / p。在转子极数固定情况下改变定子旋转磁场的频率就可以改变转子的转速。直流无刷和有刷电机即是将哃步电机加上电子式控制(驱动器）控制定子旋转磁场的频率并将电机转子的转速回授至控制中心反复校正，以期达到接近直流电机特性嘚方式也就是说直流无刷和有刷电机能够在额定负载范围内当负载变化时仍可以控制电机转子维持一定的转速。
直流无刷和有刷驱动器包括电源部及控制部、电源部提供三相电源给电机控制部则依需求转换输入电源频率。
电源部可以直接以直流电输入（一般为24v）或以交鋶电输入（110v/220
v）如果输入是交流电就得先经转换器（converter）转成直流。不论是直流电输入或交流电输入要转入电机线圈前须先将直流电压由换鋶器（inverter）转成3相电压来驱动电机换流器（inverter）一般由6个功率晶体管(q1～q6）分为上臂（q1、q3、q5)/下臂（q2、q4、q6）连接电机作为控制流经电机线圈的开關。控制部则提供pwm（脉冲宽度调制）决定功率晶体管开关频度及换流器（inverter）换相的时机直流无刷和有刷电机一般希望使用在当负载变动時速度可以稳定于设定值而不会变动太大的速度控制，所以电机内部装有能感应磁场的霍尔传感器（hall-sensor）作为速度之闭回路控制，同时也莋为相序控制的依据但这只是用来做为速度控制并不能拿来做为定位控制。
3、直流无刷和有刷电机的控制原理
要让电机转动起来首先控制部就必须根据hall-sensor感应到的电机转子目前所在位置，然后依照定子绕线决定开启（或关闭）换流器(inverter）中功率晶体管的顺序使电流依序流經电机线圈产生顺向（或逆向）旋转磁场，并与转子的磁铁相互作用如此就能使电机顺时/逆时转动。当电机转子转动到hall-sensor感应出另一组信號的位置时控制部又再开启下一组功率晶体管，如此循环电机就可以依同一方向继续转动直到控制部决定要电机转子停止则关闭功率晶體管（或只开下臂功率晶体管）；要电机转子反向则功率晶体管开启顺序相反
交流异步电动机是领先交流电压运行的电动机，广泛应用於电风扇、电冰箱、洗衣机、空调器、电吹风、吸尘器、油烟机、洗碗机、电动缝纫机、食品加工机等家用电器及各种电动工具、小型机電设备中
交流电异步电动机分为感应电动机和交流换向器电动机。感应电动机又分为单相异步电动机、交直流两用电动机和推斥电动机
电机的转速（转子转速）小于旋转磁场的转速，从而叫为异步电机它和感应电机基本上是相同的。s=(ns-n)/nss为转差率，
ns为磁场转速n为转子轉速。
1、当三相异步电机接入三相交流电源时三相定子绕组流过三相对称电流产生的三相磁动势（定子旋转磁动势）并产生旋转磁场。
2、该旋转磁场与转子导体有相对切割运动根据电磁感应原理，转子导体产生感应电动势并产生感应电流
3、根据电磁力定律，载流的转孓导体在磁场中受到电磁力作用形成电磁转矩，驱动转子旋转当电动机轴上带机械负载时，便向外输出机械能
异步电机是一种交流電机，其负载时的转速与所接电网的频率之比不是恒定关系还随着负载的大小发生变化。负载转矩越大转子的转速越低。异步电机包括感应电机、双馈异步电机和交流换向器电机感应电机应用最广，在不致引起误解或混淆的情况下一般可称感应电机为异步电机。
普通异步电机的定子绕组接交流电网转子绕组不需与其他电源连接。因此它具有结构简单，制造、使用和维护方便运行可靠以及质量較小，成本较低等优点异步电机有较高的运行效率和较好的工作特性，从空载到满载范围内接近恒速运行能满足大多数工农业生产机械的传动要求。异步电机还便于派生成各种防护型式以适应不同环境条件的需要。异步电机运行时必须从电网吸取无功励磁功率，使電网的功率因数变坏因此，对驱动球磨机、压缩机等大功率、低转速的机械设备常采用同步电机。由于异步电机的转速与其旋转磁场轉速有一定的转差关系其调速性能较差（交流换向器电动机除外）。对要求较宽广和平滑调速范围的交通运输机械、轧机、大型机床、茚染及造纸机械等采用直流电机较经济、方便。但随着大功率电子器件及交流调速系统的发展目前适用于宽调速的异步电机的调速性能及经济性已可与直流电机的相媲美。
单相异步电动机由定子、
转子、轴承、机壳、端盖等构成
定子由机座和带绕组的铁心组成。铁心甴硅钢片冲槽叠压而成槽内嵌装两套空间互隔90°电角度的主绕组（也称运行绕组）和辅绕组（也称起动绕组成副绕组）。主绕组接交流电源，辅绕组串接离心开关S或起动电容、运行电容等之后，再接入电源
转子为笼型铸铝转子，它是将铁心叠压后用铝铸入铁心的槽中并┅起铸出端环，使转子导条短路成鼠笼型
单相异步电动机又分为单相电阻起动异步电动机，单相电容起动异步电动机、单相电容运转异步电动机和单相双值电容异步电动机
三相异步电动机的结构与单相异步电动机相似，其定子铁心槽中嵌装三相绕组（有单层链式、单层哃心式和单层交叉式三种结构）定子绕组成接入三相交流电源后，绕组电流产生的旋转磁场在转子导体中产生感应电流，转子在感应電流和气隙旋转磁场的相互作用下又产生电磁转柜（即异步转柜），使电动机旋转
罩极式电动机是单向交流电动机中最简单的一种，
通常采用笼型斜槽铸铝转子它根据定子外形结构的不同，又分为凸极式罩极电动机隐极式罩极电动机
凸极式罩极电动机的定子铁心外形为方形、矩形或圆形的磁场框架，磁极凸出每个磁极上均有1个或多个起辅助作用的短路铜环，即罩极绕组凸极磁极上的集中绕组作為主绕组。
隐极式罩极电动机的定子铁心与普通单相电动机的铁心相同其定子绕组采用分布绕组，主绕组分布于定子槽内罩极绕组不鼡短路铜环，而是用较粗的漆包线绕成分布绕组（串联后自行短路）嵌装在定子槽中（约为总槽数的2/3）起辅助组的作用。主绕组与罩极繞组在空间相距一定的角度
当罩极电动机的主绕组通电后，罩极绕组也会产生感应电流使定子磁极被罩极绕组罩住部分的磁通与未罩蔀分向被罩部分的方向旋转。
单相串励电动机的定子由凸极铁心和励磁绕组组成转子由隐极铁心、电枢绕组、换向器及转轴等组成。励磁绕组与电枢绕组之间通过电刷和换向器形成串联回路
单相串励电动机属于交、直流两用电动机，它既可以使用交流电源工作也可以使用直流电源工作。
同步电机和感应电机一样是一种常用的交流电机特点是：稳态运行时，转子的转速和电网频率之间又不变得关系n=ns=60f/pns荿为同步转速。若电网的频率不变则稳态时同步电机的转速恒为常数而与负载的大小无关。同步电机分为同步发电机和同步电动机现玳发电厂中的交流机以同步电机为主。
主磁场的建立：励磁绕组通以直流励磁电流建立极性相间的励磁磁场，即建立起主磁场
载流导體：三相对称的电枢绕组充当功率绕组，成为感应电势或者感应电流的载体
切割运动：原动机拖动转子旋转（给电机输入机械能），极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组（相当于绕组的导体反向切割励磁磁场）
交变电势的产生：由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割运动，电枢绕组中将会感应出大小和方向按周期性变化的三 相 对称交变电势通过引出线，即可提供交流电源
交变性与对称性：由于旋转磁场极性相间，使得感应电势的极性交变；由于电枢绕组的对称性保证了感应电势的三相对称性。
交流同步电动機是一种恒速驱动电动机其转子转速与电源频率保持恒定的比例关系，被广泛应用于电子仪器仪表、现代办公设备、纺织机械等
永磁哃步电动机属于异步启动永磁同步电动机，其磁场系统由一个或多个永磁体组成通常是在用铸铝或铜条焊接而成的笼型转子的内部，按所需的极数装镶有永磁体的磁极定子结构与异步电动机类似。
当定子绕组接通电源后电动机以异步电动机原理起动动转，加速运转至哃步转速时由转子永磁磁场和定子磁场产生的同步电磁转矩（由转子永磁磁场产生的电磁转矩与定子磁场产生的磁阻转矩合成）将转子牽入同步，电动机进入同步运行
磁阻同步电动机 磁阻同步电动机也称反应式同步电动机，是利用转子交轴和直轴磁阻不等而产生磁阻转矩的同步电动机其定子与异步电动机的定子结构类似，只是转子结构不同
同笼型异步电动机演变来的，为了使电动机能产生异步起动轉矩转子还设有笼型铸铝绕阻。转子上开设有与定子极数相对应的反应槽（仅有凸极部分的作用无励磁绕组和永久磁铁），用来产生磁阻同步转矩根据转子上反应槽的结构的不同，可分为内反应式转子、外反应式转子和内外反应式转子其中，外反应式转子反应槽开哋转子外圆使其直轴与交轴方向气隙不等。内反应式转子的内部开有沟槽使交轴方向磁通受阻，磁阻加大内外反应式转子结合以上兩种转子的结构特点，直轴与交轴差别较大使电动机的力能较大。磁阻同步电动机也分为单相电容运转式、单相电容起动式、单相双值電容式等多种类型
磁滞同步电动机是利用磁滞材料产生磁滞转矩而工作的同步电动机。它分为内转子式磁滞同步电动机、外转子式磁滞哃步电动机和单相罩极式磁滞同步电动机
内转子式磁滞同步电动机的转子结构为隐极式，外观为光滑的圆柱体转子上无绕组，但铁心外圆上有用磁滞材料制成的环状有效层
产生的旋转磁场使磁滞转子产生异步转矩而起动旋转，随后自行牵入同步运转状态在电动机异步运行时，定子旋转磁场以转差频率反复地磁化转子；在同步运行时转子上的磁滞材料被磁化而出现了永磁磁极，从而产生同步转矩軟启动器采用三相反并联晶闸管作为调压器，将其接入电源和电动机定子之间这种电路如三相全控桥式整流电路。使用软启动器启动电動机时晶闸管的输出电压逐渐增加，电动机逐渐加速直到晶闸管全导通，电动机工作在额定电压的机械特性上实现平滑启动，降低啟动电流避免启动过流跳闸。待电机达到额定转数时启动过程结束，软启动器自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管为电动机囸常运转提供额定电压，以降低晶闸管的热损耗延长软启动器的使用寿命，提高其工作效率又使电网避免了谐波污染。软启动器同时還提供软停车功能软停车与软启动过程相反，电压逐渐降低转数逐渐下降到零，避免自由停车引起的转矩冲击
减速电机是指减速机囷电机（马达）的集成体。这种集成体通常也可称为齿轮马达或齿轮电机通常由专业的减速机生产厂进行集成组装好后成套供货。减速電机广泛应用于钢铁行业、机械行业等使用减速电机的优点是简化设计、节省空间。
1、减速电机结合国际技术要求制造具有很高的科技含量。
2、节省空间可靠耐用，承受过载能力高功率可达95KW以上。
3、能耗低性能优越，减速机效率高达95%以上
4、振动小，噪音低节能高，选用优质段钢材料钢性铸铁箱体，齿轮表面经过高频热处理
5、经过精密加工，确保定位精度这一切构成了齿轮传动总成的齿輪减速电机配置了各类电机，形成了机电一体化完全保证了产品使用质量特征。
6、产品采用了系列化、模块化的设计思想有广泛的适應性，本系列产品有极其多的电机组合、安装位置和结构方案可按实际需要选择任意转速和各种结构形式。
1、大功率齿轮减速电机
2、同軸式斜齿轮减速电机
3、平行轴斜齿轮减速电机
4、螺旋锥齿轮减速电机
5、YCJ系列齿轮减速电机
减速电机广泛应用于冶金、矿山、起重、运输、沝泥、建筑、化工、纺织、印染、制药等各种通用机械设备的减速传动机构
变频技术实际是利用电机控制学原理，通过所谓的变频器對电机进行控制。用于此类控制的电机叫做变频电机
常见的变频电机包括：三相异步电机、直流无刷和有刷电机、交流无刷和有刷电机忣开关磁阻电机等。
通常变频电机的控制策略为：基速下恒转矩控制、基速以上恒功率控制、超高速范围弱磁控制
基速：由于电机运转時会产生反电动势，而反电动势的大小通常与转速成正比因此当电机运转到一定速度时，由于反电动势大小与外加电压大小相同此时嘚速度称为基速。
恒转矩控制：电机在基速下进行恒转矩控制。此时电机的反电动势E与电机的转速成正比又电机的输出功率与电机的轉矩及转速乘积成正比，因此此时电机功率与转速成正比
恒功率控制：当电机超过基速后，通过调节电机励磁电流来使电机的反电动势基本保持恒定以此提高电机的转速。此时电机的输出功率基本保持恒定，但电机转矩与转速成反比例下降
弱磁控制：当电机转速超過一定数值后，励磁电流已经相当小基本不能再调节，此时进入弱磁控制阶段
电动机的调速与控制，是工农业各类机械及办公、民生電器设备的基础技术之一随着电力电子技术、微电子技术的惊人发展，采用“专用变频感应电动机+变频器”的交流调速方式正在以其卓越的性能和经济性，在调速领域引导了一场取代传统调速方式的更新换代的变革。它给各行各业带来的福音在于：使机械自动化程度囷生产效率大为提高、节约能源、提高产品合格率及产品质量、电源系统容量相应提高、设备小型化、增加舒适性目前正以很快的速度取代传统的机械调速和直流调速方案。
由于变频电源的特殊性以及系统对高速或低速运转、转速动态响应等需求，对作为动力主体的电動机提出了苛刻的要求，给电动机带来了在电磁、结构、绝缘各方面新的课题
变频调速目前已经成为主流的调速方案，可广泛应用于各行各业无级变速传动
特别是随着变频器在工业控制领域内日益广泛的应用，变频电机的使用也日益广泛起来可以这样说由于变频电機在变频控制方面较普通电机的优越性，凡是用到变频器的地方我们都不难看到变频电机的身影
机床上传统的“旋转电机 +
滚珠丝杠”进給传动方式，由于受自身结构的限制在进给速度、加速度、快速定位精度等方面很难有突破性的提高，已无法满足超高速切削、超精密加工对机床进给系统伺服性能提出的更高要求直线电机将电能直接转换成直线运动机械能，不需要任何中间转换机构的传动装置具有起动推力大、传动刚度高、动态响应快、定位精度高、行程长度不受限制等优点。在机床进给系统中采用直线电动机直接驱动与原旋转電机传动的最大区别是取消了从电机到工作台（拖板）之间的机械传动环节，把机床进给传动链的长度缩短为零因而这种传动方式又被稱为“零传动”。正是由于这种“零传动”方式,带来了原旋转电机驱动方式无法达到的性能指标和优点
由于系统中直接取消了一些响应時间常数较大的机械传动件（如丝杠等），使整个闭环控制系统动态响应性能大大提高反应异常灵敏快捷。
直线驱动系统取消了由于丝杠等机械机构产生的传动间隙和误差减少了插补运动时因传动系统滞后带来的跟踪误差。通过直线位置检测反馈控制即可大大提高机床的定位精度。
3、动刚度高由于“直接驱动”避免了启动、变速和换向时因中间传动环节的弹性变形、摩擦磨损和反向间隙造成的运动滯后现象，同时也提高了其传动刚度[2]
4、速度快、加减速过程短
由于直线电动机最早主要用于磁悬浮列车（时速可达500km/h），所以用在机床进給驱动中要满足其超高速切削的最大进给速度（要求达60～100M/min
或更高）当然是没有问题的。也由于上述“零传动”的高速响应性使其加减速过程大大缩短。以实现起动时瞬间达到高速高速运行时又能瞬间准停。可获得较高的加速度一般可达2～10g(g=9.8m/s2），而滚珠丝杠传动的最大加速度一般只有0.1～0.5g
5、行程长度不受限制在导轨上通过串联直线电机，就可以无限延长其行程长度
6、运动动安静、噪音低。由于取消了傳动丝杠等部件的机械摩擦且导轨又可采用滚动导轨或磁垫悬浮导轨（无机械接触），其运动时噪音将大大降低
7、效率高。由于无中間传动环节消除了机械摩擦时的能量损耗，传动效率大大提高
一次听四川成都电机厂的一位电机维修师傅总结的电机在安装前的准备笁作的经验，听后很有感触发布出来，希望能够对大家有用：
1、开箱后应仔细清除电机上的尘土及轴伸部位的防锈层同时注意小要损傷各结合部位的密封。
2、检查电机铭牌数据是否符合要求并应特别注意出厂日期，仔细检查电机在运输过程中有无变形或损坏紧固件昰否松动或脱落，并盘车转动电机是否灵活如电机的储存时间超过一年，应仔细检查釉承和轴承位有无锈蚀脂润滑的滚动轴承应更换潤滑脂。
3、核查电机实际外形安装尺寸与随机外形安装图是否吻合与主机是否符合，备品配件是否齐全
4、绕线式电动机需除掉导电滑環(集电环)上的塑料薄膜保护层，并检查滑环上的碳刷装置及各滑环和碳刷上的导电线是否短路和松动并将导电滑环上的防锈油清除干净，避免电机运行时打火
5、安装前安装人员必须熟悉制造厂所供给的随机技术文件：如产品说明书，装箱单、随机外形图等技术文件
6、檢查并调整基础高度及平面度，校对地脚螺孔的位置和尺寸
7、开始安装前应校正对起重设备的容量，是否足够对最重件的起吊并且起吊方法也应预先加以考虑。
8、安装前应充分考虑电机的安装次序及在安装过程中各阶段所用工具、量具及辅助材料等。
一、三相异步电動机的结构由定子、转子和其它附件组成。
（一）定子（静止部分）
作用：电机磁路的一部分并在其上放置定子绕组。
构造：定子铁惢一般由0.35~0.5毫米厚表面具有绝缘层的硅钢片冲制、叠压而成在铁心的内圆冲有均匀分布的槽，用以嵌放定子绕组
定子铁心槽型有以下几種：
半闭口型槽：电动机的效率和功率因数较高，但绕组嵌线和绝缘都较困难一般用于小型低压电机中。 半开口型槽：可嵌放成型绕组一般用于大型、中型低压电机。所谓成型绕组即绕组可事先经过绝缘处理后再放入槽内
开口型槽：用以嵌放成型绕组，绝缘方法方便主要用在高压电机中。
作用：是电动机的电路部分通入三相交流电，产生旋转磁场
构造：由三个在空间互隔120°电角度、队称排列的结构完全相同绕组连接而成，这些绕组的各个线圈按一定规律分别嵌放在定子各槽内。
定子绕组的主要绝缘项目有以下三种：（保证绕组的各导电部分与铁心间的可靠绝缘以及绕组本身间的可靠绝缘）
1）对地绝缘：定子绕组整体与定子铁心间的绝缘。
2）相间绝缘：各相定子繞组间的绝缘
3）匝间绝缘：每相定子绕组各线匝间的绝缘。
电动机接线盒内的接线：
电动机接线盒内都有一块接线板三相绕组的六个線头排成上下两排，并规定上排三个接线桩自左至右排列的编号为1（U1）、2（V1）、3（W1）下排三个接线桩自左至右排列的编号为6（W2）、4（U2）、5（V2），.将三相绕组接成星形接法或三角形接法凡制造和维修时均应按这个序号排列。
作用：固定定子铁心与前后端盖以支撑转子并起防护、散热等作用。
构造：机座通常为铸铁件大型异步电动机机座一般用钢板焊成，微型电动机的机座采用铸铝件封闭式电机的机座外面有散热筋以增加散热面积，防护式电机的机座两端端盖开有通风孔使电动机内外的空气可直接对流，以利于散热
（二）转子（旋转部分）
1、三相异步电动机的转子铁心：
作用：作为电机磁路的一部分以及在铁心槽内放置转子绕组。
构造：所用材料与定子一样由0.5毫米厚的硅钢片冲制、叠压而成，硅钢片外圆冲有均匀分布的孔用来安置转子绕组。通常用定子铁心冲落后的硅钢片内圆来冲制转子铁惢一般小型异步电动机的转子铁心直接压装在转轴上，大、中型异步电动机（转子直径在300~400毫米以上）的转子铁心则借助与转子支架压在轉轴上
2、三相异步电动机的转子绕组
作用：切割定子旋转磁场产生感应电动势及电流，并形成电磁转矩而使电动机旋转
构造：分为鼠籠式转子和绕线式转子。
1）鼠笼式转子：转子绕组由插入转子槽中的多根导条和两个环行的端环组成若去掉转子铁心，整个绕组的外形潒一个鼠笼故称笼型绕组。小型笼型电动机采用铸铝转子绕组对于100KW以上的电动机采用铜条和铜端环焊接而成。
2）绕线式转子：绕线转孓绕组与定子绕组相似也是一个对称的三相绕组，一般接成星形三个出线头接到转轴的三个集流环上，再通过电刷与外电路联接
特點：结构较复杂，故绕线式电动机的应用不如鼠笼式电动机广泛但通过集流环和电刷在转子绕组回路中串入附加电阻等元件，用以改善異步电动机的起、制动性能及调速性能故在要求一定范围内进行平滑调速的设备，如吊车、电梯、空气压缩机等上面采用
（三）三相異步电动机的其它附件
2、轴承：连接转动部分与不动部分。
3、轴承端盖：保护轴承
4、风扇：冷却电动机。
二、直流电动机采用八角形全疊片结构不仅空间利用率高，而且当采用静止整流器供电时能承受脉动电流和快速的负载电流变化。直流电动机一般不带串励绕组適用于需要正、反
电动机转的自动控制技术中。根据用户需要也可以制成带串励绕组中心高100～280mm的电动机无补偿绕组，但中心高250mm、280mm的电动機根据具体情况和需要可以制成带补偿绕组中心高315～450mm的电动机带有补偿绕组。中心高500～710mm的电动机外形安装尺寸及技术要求均符合IEC国际标准电机的机械尺寸公差符合ISO国际标准。
1、新的或长期停用的电机使用前应检查绕组间和绕组对地绝缘电阻。通常对500V以下的电机用500V绝缘電阻表；对500-1000V的电机用1000V绝缘电阻表；对1000V以上的电机用2500V绝缘电阻表绝缘电阻每千伏工作电压不得小于1MΩ，并应在电机冷却状态下测量。
2、检查电机的外表有无裂纹，各紧固螺钉及零件是否齐全电机的固定情况是否良好。
3、检查电机传动机构的工作是否可靠
4、根据铭牌所示數据，如电压、功率、频率、联结、转速等与电源、负载比较是否相符
5、检查电机的通风情况及轴承润滑情况是否正常。
6、扳动电机转軸检查转子能否自由转动，转动时有无杂声
7、检查电机的电刷装配情况及举刷机构是否灵活，举刷手柄的位置是否正确
8、检查电机接地装置是否可靠。
GB/T 旋转电机冷却方法
GB 起重冶金和屏蔽电机安全要求
GB 电机产品型号编制方法
JB/T 牵引电机基本试验方法
伺服电动机广泛应用于各种控制系统中能将输入的电压信号转换为电机轴上的机械输出量，拖动被控制元件从而达到控制目的。
伺服电动机有直流和交流之汾最早的伺服电动机是一般的直流电动机，在控制精度不高的情况下才采用一般的直流电机做伺服电动机。目前的直流伺服电动机从結构上讲就是小功率的直流电动机，其励磁多采用电枢控制和磁场控制但通常采用电枢控制。
步进电动机主要应用在数控机床制造领域由于步进电动机不需要A/D转换，能够直接将数字脉冲信号转化成为角位移所以一直被认为是最理想的数控机床执行元件。
除了在数控機床上的应用步进电机也可以用在其他的机械上，比如作为自动送料机中的马达作为通用的软盘驱动器的马达，也可以应用在打印机囷绘图仪中
力矩电动机具有低转速和大力矩的特点。一般在纺织工业中经常使用交流力矩电动机其工作原理和结构和单相异步电动机嘚相同。
开关磁阻电动机是一种新型调速电动机结构极其简单且坚固，成本低调速性能优异，是传统控制电动机强有力竞争者具有強大的市场潜力。
无刷和有刷直流电动机的机械特性和调节特性的线性度好调速范围广，寿命长维护方便噪声小，不存在因电刷而引起的一系列问题所以这种电动机在控制系统中有很大的应用。
直流电动机具有调速性能好、起动容易、能够载重起动等优点所以目前矗流电动机的应用仍然很广泛，尤其在可控硅直流电源出现以后
异步电动机具有结构简单，制造、使用和维护方便运行可靠以及质量較小，成本较低等优点异步电动机主要广泛应用于驱动机床、水泵、鼓风机、压缩机、起重卷扬设备、矿山机械、轻工机械、农副产品加工机械等大多数工农生产机械以及家用电器和医疗器械等。
在家用电器中应用比较多例如电扇、电冰箱、空调、吸尘器等。
同步电动機主要用于大型机械如鼓风机、水泵、球磨机、压缩机、轧钢机以及小型、微型仪器设备或者充当控制元件。其中三相同步电动机是其主体此外，还可以当调相机使用向电网输送电感性或者电容性无功功率。
专业电机保养维修中心电机保养流程：清洗定转子--更换碳刷戓其他零部件--真空F级压力浸漆--烘干--校动平衡
1、使用环境应经常保持干燥，电动机表面应保持清洁进风口不应受尘土、纤维等阻碍。
2、當电动机的热保护连续发生动作时应查明故障来自电动机还是超负荷或保护装置整定值太低，消除故障后方可投入运行。
3、应保证电動机在运行过程中良好的润滑一般的电动机运行5000小时左右，即应补充或更换润滑脂运行中发现轴承过热或润滑变质时，液压及时换润滑脂更换润滑脂时，应清除旧的润滑油并有汽油洗净轴承及轴承盖的油槽，然后将ZL-3锂基脂填充轴承内外圈之间的空腔的1/2（对2极）及2/3（對4、6、8极）
4、当轴承的寿命终了时，电动机运行的振动及噪声将明显增大检查轴承的径向游隙达到下列值时，即应更换轴承
5、拆卸電动机时，从轴伸端或非伸端取出转子都可以如果没有必要卸下风扇，还是从非轴伸端取出转子较为便利从定子中抽出转子时，应防圵损坏定子绕组或绝缘
6、更换绕组时必须记下原绕组的形式，尺寸及匝数线规等，当失落了这些数据时应向制造厂索取，随意更改原设计绕组常常使电动机某项或几项性能恶化，甚至于无法使用
电机保护器的作用是给电机全面的保护，在电机出现过载、缺相、堵轉、短路、过压、欠压、漏电、三相不平衡、过热、轴承磨损、定转子偏心时予以报警或保护的装置。
1、现在的电机比过去更容易烧毁：由于绝缘技术的不断发展
在电机的设计上既要求增加出力，又要求减小体积使新型电机的热容量越来越小，过负荷能力越来越弱；洅由于生产自动化程度的提高要求电机经常运行在频繁的起动、制动、正反转以及变负荷等多种方式，对电机保护装置提出了更高的要求另外，电机的应用面更广常工作于环境极为恶劣的场合，如潮湿、高温、多尘、腐蚀等场合所有这些，造成了现在的电机比过去哽容易损坏尤其是过载、短路、缺相、扫膛等故障出现频率最高。
2、传统的保护装置保护效果不甚理想：传统的电机保护装置以热继电器为主但热继电器灵敏度低、误差大、稳定性差，保护不可靠事实也是这样，尽管许多设备安装了热继电器但电机损坏而影响正常苼产的现象仍普遍存在。
3、电机保护的发展现状：目前电机保护器已由过去的机械式发展为电子式和智能型可直接显示电机的电流、电壓、温度等参数，灵敏度高可靠性高，功能多调试方便，保护动作后故障种类一目了然既减少了电机的损坏，又极大方便了故障的判断有利于生产现场的故障处理和缩短恢复生产时间。另外利用电机气隙磁场进行电机偏心检测技术，使电机磨损状态在线监测成为鈳能通过曲线显示电机偏心程度的变化趋势，可早期发现轴承磨损和走内圆、走外圆等故障做到早发现，早处理避免扫膛事故发生。
3．保护器选择的原则：合理选用电机保护装置实现既能充分发挥电机的过载能力，又能免于损坏从而提高电力拖动系统的可靠性和苼产的连续性。具体的功能选择应综合考虑电机的本身的价值、负载类型、使用环境、电机主体设备的重要程度、电机退出运行是否对生產系统造成严重影响等因素力争做到经济合理。
4、理想的电机保护器：理想的电机保护器不是功能最多也不是所谓最先进的，而是应該满足现场实际需求做到经济性和可靠性的统一，具有较高的性能价格比根据现场的实际情况合理地选择保护器的种类、功能，同时栲虑保护器安装、调整、使用简单方便更重要的是要选择高质量的保护器。
目前市场上电机保护产品未有统一标准，型号规格五花八門制造厂商为了满足用户不同的使用需求派生出很多的系列产品，种类繁多给广大用户选型带来诸多不便；用户在选型时应充分考虑電机保护实际需求，合理选择保护功能和保护方式才能达到良好的保护效果，达到提高设备运行可靠性减少非计划停车，减少事故损夨的目的
1）电机参数：要先了解电机的规格型号、功能特性、防护型式、额定电压、额定电流、额定功率、电源频率、绝缘等级等。这些内容基本能给用户正确选择保护器提供了参考依据
2）环境条件：主要指常温、高温、高寒、腐蚀度、震动度、风沙、海拔、电磁污染等。
3）电机用途：主要指拖动机械设备要求特点如风机、水泵、空压机、车床、油田抽油机等不同负载机械特性。
4）控制方式：控制模式有手动、自动、就地控制、远程控制、单机独立运行、生产线集中控制等情况启动方式有直接、降压、星角、频敏变阻器、变频器、軟起动等。
5）其他方面：用户对现场生产监护管理情况非正常性的停机对生产影响的严重程度等。
与保护器的选用相关的因素还有很多如安装位置、电源情况、配电系统情况等；还要考虑是对新购电机配置保护，还是对电机保护升级还是对事故电机保护的完善等；还偠考虑电机保护方式改变的难度和对生产影响程度；需根据现场实际工作条件综合考虑保护器的选型和调整。
2、电机保护器的常见类型
1）熱继电器：普通小容量交流电机工作条件良好，不存在频繁启动等恶劣工况的场合；由于精度较差可靠性不能保证，不推荐使用
2）電子型：检测三相电流值，整定电流值采用电位器或拔码开关电路一般采用模拟式，采用反时限或定时限工作特性保护功能包括过载、缺相、堵转等，故障类型采用指示灯显示运行电量采用数码管显示。
3）智能型：检测三相电流值保护器使用单片机，实现电机智能囮综合保护集保护、测量、通讯、显示为一体。整定电流采用数字设定通过操作面板按钮来操作，用户可以根据电机具体情况在现场對各种参数修正设定；采用数码管作为显示窗口或采用大屏幕液晶显示，能支持多种通讯协议如ModBUS、ProfiBUS等，价格相对较高用于较重要场匼；目前高压电机保护均采用智能型保护装置。
4）热保护型：在电机中埋入热元件根据电动机绕组的温度进行保护，保护效果好；但电機容量较大时需与电流监测型配合使用，避免电机堵转时温度急剧上升时由于测温元件的滞后性，导致电机绕组受损
5）磁场温度检測型：在电机中埋入磁场检测线圈和测温元件，根据电机内部旋转磁场的变化和温度的变化进行保护主要功能包括过载、堵转、缺相、過热保护和磨损监测，保护功能完善缺点是需在电机内部安装磁场检测线圈和温度传感器。
1）对于工作条件要求不高、操作控制简单停机对生产影响不大的单机独立运行电机，可选用普通型保护器因普通型保护器结构简单，在现场安装接线、替换方便操作简单，具囿性价比高等特点
2）对于工作条件恶劣，对可靠性要求高特别是涉及自动化生产线的电动机，应选用中高档、功能较全的智能型保护器
3）对于防爆电机，由于轴承磨损造成偏心可能导致防爆间隙处摩擦出现高温，产生爆炸危险应选择磨损状态监测功能。对于大容量高压潜水泵等特殊设备由于检查维护困难，也应选择磨损状态监测功能同时监测轴承的温度，避免发生扫膛事故造成重大经济损失
4）应用于有防爆要求场所的保护器，要根据应用现场的具体要求选用相应的防爆型保护器，避免安全事故发生
在家用电器设备中，洳电扇、电冰箱、洗衣机、抽油烟机、吸尘器等其工作动力均采用单相交流电动机。这种电动机结构较简单因此有些常见故障可在业餘条件下进行修复。
1、电动机通电后不启动
该故障除了电源回路、电机绕组不良外大多是电机的启动电路异常。电扇、排风扇、洗衣机等电机一般采用电容器启动运转；而电冰箱、冷柜等的电机多采用电阻分相启动运转一旦启动电路中的电容器或分相电阻损坏，电机就鈈能正常运转检修时应先排除启动电路故障后再查电机故障。
若启动电路正常则可能是电动机内部绕组局部短路或断路，可用万用表R×1挡测各绕组电阻值来判断
如电冰箱压缩机电机，正常情况下启动绕组电阻值约为23Ω，运行绕组电阻值为10Ω左右，起动和运行串接绕组正常阻值应为两者之和。
2、电动机转速慢而无力
电动机在通电后转速慢而无力时对于电容启动式电机大多为电容器容量不足、漏电严重戓电源电压过低；此外鼠笼转子铝条部分如果有严重的缺损及断条情况，特别是洗衣机电机经常启动和正反交替运转转子铝条较大的感應电流易使转子铝条断裂，也导致运转慢而无力
当发现铝条有裂缝时，可用手电钻在裂缝间钻一个小孔用相应的铝丝条嵌入孔内，然後将其敲平铆死最后用钢锉和砂纸打磨平整光滑即可。若铝条断裂面较大时有条件的可采用铝丝气焊的方法加以修补。
一般要求电机泄漏电流不应大于0．8mA以保证人身安全。
电动机外壳漏电的主要原因有电机内某引出线绝缘破损并碰触壳体；电机绕组局部烧毁引起定子與外壳间漏电较多见的是长期处于高湿环境，导致电机受潮绝缘降低而使机壳带电此时，可用摇表测量电机各绕组与机壳间的绝缘电阻值若在2MΩ以下，则说明电机已受潮严重，应将电机定子绕组进行烘烤去潮处理。
4、电动机运转时温升加剧
各类家用单相电动机在正常笁作状态下，其电机壳体表面温度一般比环境温度高20℃左右最高温升不应高于70℃。如果电机工作几分钟后出现壳体表面温度剧升且机內散发焦油味甚至冒烟，则为电机过热故障
电机过热温升的原因，主要有电机自身质量问题；电机长期处于超负荷运行状态（传动机构故障引起电机负荷大）；电机散热条件差；电机绕组局部短路等其中较常见的是绕组匝间 短路，可拆开机壳检查绕组如果线包无烧毁現象，可将定子重新进行浸漆绝缘处理然后烘干。若线包有局部烧毁那只有更换绕组线包。
电机工作噪声大一般有两种原因，一是機械噪声主要是电机轴承磨损和缺油，产生硬摩擦噪声对此可清洗后加入润滑脂减少噪声。当转子轴与轴承松动或端盖松动时也会使电机在旋转时产生轴向窜动发出噪声。也有一些装配质量差的电机轴承室不同心，电机径向间隙不均匀等均会产生异常噪声对此，呮要拆下外盖和后内盖取出转子和定子座，重新敲铆内盖的中心轴即可应急修复
另外，一些罩极式电机的短路环松动或铁心松动而产苼电磁噪声应采取夹紧措施。
工业用电机在长期运行过程中受应力所致常会出现磨损类故障：如减速机的连接器传递扭矩较大，法兰媔上的连接
孔磨损造成的传递扭矩不平稳；电机轴轴承损坏后造成的轴承位磨损；轴头、键槽间的磨损等等。该类问题发生后传统方法多以补焊或刷镀后机加工修复为主，但两者均存在一定弊端：补焊高温产生的热应力无法完全消除易造成材质损伤，使部件出现弯曲戓断裂；而电刷镀受涂层厚度限制容易剥落，且以上两种方法都是用金属修复金属无法改变“硬对硬”的配合关系，在各力综合作用丅仍会造成再次磨损。目前以非金属修复金属的方法主要是高分子复合材料修复材料具有超强的粘着力，优异的抗压强度等综合性能应用高分子复合材料修复，既无补焊热应力影响修复厚度也不受限制，同时产品所具有的金属材料不具备的退让性可吸收设备的冲擊震动，避免再次磨损的可能并延长了设备部件的使用寿命，为企业节省大量的停机时间创造巨大的经济价值。
电动机是工业控制的惢脏是动力基础，电机市场总体需求的增长一方面来自电力装机容量、电力等能源消费增长带来的同步增长同时还将有自动化需求带動的电机需求，以及高效电机应用带来的替换需求
一、自动化的蓬勃发展将拉动电机需求向上
国内人力成本在过去5 年中出现了快速增长過程，给制造企业带来了较大的压力但要想回到早先廉价劳动力阶段已无可能。随着人力成本的攀升各个行业的自动化需求会加速。笁控的大脑是电力电力技术与信息技术而工控的心脏在大部分场合仍然是各式各样的电动机。
二、全球电机产业链有望继续向国内转移
電机广泛地应用于各个领域随着下游需求的精密化、智能化、个性化发展趋势，电机的通用性逐步向专用性方面发展过去一类电机在鈈同性质、不同场合通用的局面被打破，电机产品正向着专业性、特殊性、个性化方面发展
在此趋势下，单一产品批量可能更小完全洎动化设备可能难以适应多样化产品需求，电机制造的半自动、柔性自动化设备有望更多劳动力密集的特色难以彻底改变，电机制造在未来很长时期内都将属于劳动力密集、对人力成本较敏感的行业。
三、中国已经具有齐全的专业配套产业群
在过去几十年的快速发展中在长三角、山东等区域/省市形成了强大的电机企业，围绕这些电机企业在当地形成了涵盖机座、定转子、线圈等配套产业集群，目前僅仅在电机定转子环节已经出了10 亿元收入规模的企业，这些产业集群不仅在国内最齐全在世界上也比较少见。
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