一文总结各种电机的类型/优缺点/应用
发布时间:
2025-08-22
来源:
网络
作者:
永坤电机
读过中学物理的学霸学渣都知道,为了研究通电导体在磁场受力的那点事,我们把左手都练成了断掌,这也正是直流电机的原理。
所有电机都是由定子和转子组成,在直流电机中,为了让转子转起来,需要不断改变电流方向,否则转子只能转半圈,这点就像自行车脚踏板。所以直流电机需要换向器。

广义的直流电机包括有刷电机和无刷电机。
有刷电机又称直流电机或碳刷电机,常说的直流电机就是指有刷直流电机,它采用机械换向,外部磁极不动内部线圈(电枢)动,换向器和转子线圈一起旋转,电刷和磁铁都不动,于是换向器和电刷摩擦摩擦,完成电流方向的切换。
有刷电机缺点:
1、机械换向产生的火花引起换向器和电刷摩擦、电磁干扰、噪声大、寿命短。
2、可靠性差、故障多,需要经常维护。
3、由于换向器存在,限制了转子惯量,限制了最高转速,影响了动态性能。
既然它这么多缺点为什么还被普遍应用,因为它扭力高、结构简单容易维护(即换碳刷)、便宜。
无刷电机在某些领域也称直流变频电机(BLDC),它采用电子换向(霍尔传感器),线圈(电枢)不动磁极动,此时永磁铁可以在线圈外部也可以在线圈内部,于是有了外转子无刷电机和内转子无刷电机之分。
无刷电机构造与永磁同步电机相同。
不过,单个的无刷电机不是一套完整的动力系统,无刷基本必须通过无刷控制器也就是电调的控制才能实现连续不断的运转。
真正决定其使用性能的还是无刷电子调速器(也就是电调)。
一般地,无刷电机的驱动电流有两种,一种是方波,另一种是正弦波。
伺服电机
舵机(servo)国人起的俗称,是一类直流伺服电机,最先是用于小型航模,现在用于小型机器人关节。
从结构来分析,舵机包括一个小型直流电机,加上传感器、控制芯片、减速齿轮组,装进一体化外壳。
能够通过输入信号(一般是PWM信号,也有的是数字信号)控制旋转角度。
由于是简化版,原本伺服电机的三环控制被简化成了一环,即只检测位置环。
廉价的方案就是一个电位器,通过电阻来检测,高级的方案则会用到霍尔传感器,或者光栅编码器。
一般舵机价格低廉、结构紧凑,但精度很低,位置镇定能力较差,能够满足很多低端需求。
随着消费级小型机器人在近两年的热潮,小型轻量的舵机一下子成了最合适的关节元件。
但机器人关节对性能的要求远高于航舵,而作为商业产品也比DIY玩家对舵机质量要求高得多。
伺服电机,减速电机,精密电机
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