2.7 电动机

2.7.1 直流电动机

直流电动机的分类方式较多，按照定子磁场的不同，可以分为永磁式直流电动机和电磁式直流电动机；按照结构的不同，可以分为有刷直流电动机和无刷直流电动机；按功能和控制方式的不同，又可以分为步进电动机和伺服电动机。

1 永磁式直流电动机和电磁式直流电动机

永磁式直流电动机的定子磁极或转子磁极是由永磁体组成的，它是利用永磁体提供磁场，使转子在磁场的作用下旋转。电磁式直流电动机的定子磁极或转子磁极是由铁心和绕组组成的，在直流电流的作用下，形成驱动转矩，驱动转子旋转。图2-55为典型永磁式和电磁式直流电动机的结构外形。

2 有刷直流电动机和无刷直流电动机

图2-56为典型有刷直流电动机和无刷直流电动机的结构外形。

有刷电动机的定子是永磁体，绕组绕在转子铁心上。工作时，绕组和换向器旋转，直流电源通过电刷为转子上的绕组供电。

无刷电动机的转子是由永久磁钢（多磁极）制成的，设有多对磁极（N、S），不需要电刷供电。绕组设置在定子上，控制加给定子绕组的电流，从而形成旋转磁场，通过磁场的作用使转子旋转起来，属于电子换向方式，可有效消除电刷火花干扰。

3 步进电动机和伺服电动机

步进电动机是将电脉冲信号转换为角位移或线位移的开环控制器件。在负载正常的情况下，电动机的转速、停止的位置（或相位）只取决于驱动脉冲信号的频率和脉冲数，不受负载变化的影响。图2-57为典型步进电动机的实物外形和应用。

伺服电动机主要用于伺服系统中。图2-58为典型伺服电动机的实物外形和应用。

2.7.2 交流电动机

交流电动机是通过交流电源供给电能，并可将电能转换为机械能的一类电动机。交流电动机根据供电方式的不同，可分为单相交流电动机和三相交流电动机两大类。其中每一类电动机根据转动速率与电源频率关系的不同，可以分为同步和异步两种。

1 单相交流电动机

单相交流电动机是利用单相交流电源供电方式提供电能，多用于家用电子产品中。图2-59为典型单相交流电动机的实物外形和典型应用。

如图2-60所示，单相交流电动机根据转动速率和电源频率关系的不同，又可以细分为单相交流同步电动机和单相交流异步电动机两种。

单相交流同步电动机的转速与供电电源的频率保持同步，其速度不随负载的变化而变化；而单相交流异步电动机的转速与电源供电频率不同步，具有输出转矩大、成本低等特点。

2 三相交流电动机

三相交流电动机是通过三相交流电源提供电能，工业生产中的动力设备多采用三相交流电动机。图2-61为典型三相交流电动机的实物外形和典型应用。通常，三相交流电动机的额定供电电压为三相380V。

如图2-62所示，三相交流电动机根据转动速率和电源频率关系的不同，又可以细分为三相交流同步电动机和三相交流异步电动机两种。

三相交流同步电动机的转速与电源供电频率同步，转速不随负载的变化而变化，功率因数可以调节；三相交流异步电动机的转速与电源供电频率不同步，结构简单，价格低廉，应用广泛，运行可靠。