各种类型电机的动态原理图

电机（俗称“马达”）是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。在电路中用字母M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动力源。发电机在电路中用字母G表示。它的主要作用是利用电能转化为机械能。

电动机主要包括一个用以产生磁场的电磁铁绕组或分布的定子绕组和一个旋转电枢或转子和其它附件组成。在定子绕组旋转磁场的作用下，其在电枢鼠笼式铝框中有电流通过并受磁场的作用而使其转动。

定子(静止部分)

定子铁心：电机磁路的一部分，并在其上放置定子绕组；

定子绕组：是电动机的电路部分，通入三相交流电，产生旋转磁场；

机座：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。

转子(旋转部分)

转子铁心：作为电机磁路的一部分以及在铁心槽内放置转子绕组；

转子绕组：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。

一、直流电机

直流电机是将直流电能转换成机械能(直流电动机)或将机械能转换成直流电能(直流发电机)的旋转电机。它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。当它作电动机运行时是直流电动机，将电能转换为机械能；作发电机运行时是直流发电机，将机械能转换为电能。

▲直流电机的物理模型图

上图的直流电机的物理模型图，固定部分有磁铁，这里称作主磁极；固定部分还有电刷。转动部分有环形铁心和绕在环形铁心上的绕组。(其中2个小圆圈是为了方便表示该位置上的导体电势或电流的方向而设置的)

二、交流电机

交流电机用于实现机械能和交流电能相互转换的机械。交流电机没有换向器，比直流电机结构简单，制造方便，比较牢固，容易做成高转速、高电压、大电流、大容量的电机。

三、永磁电机

永磁电机是利用永磁体提供磁场的电动机。电动机做功，需要2个条件，一个是存在磁场，另外一个是磁场中有运动的电流存在。

四、量子磁电机

一种用来产生高压周期脉冲（而不是连续电流）的发电机。发电机（或是磁电机）利用的是电磁转换过程的逆过程。电磁铁通常由铁芯（电枢）和绕在上面的线圈组成，当您使电磁铁线圈通电时，线圈将在电枢中产生磁场。

五、单相感应电机

也称为单相异步电动机，由气隙旋转磁场与转子绕组感应电流相互作用产生电磁转矩，从而实现机电能量转换为机械能量的一种交流电机，用在只有单相电源的动力场合，带动小型机械，如小型粉碎机，砂轮机等等，一般功率小于1500W。

六、三相感应电机

由定子绕组形成的旋转磁场与转子绕组中感应电流的磁场相互作用而产生电磁转矩驱动转子旋转的交流电动机。属于感应马达的一种。

七、无刷直流电机

电机的定子（不动的部分）是线圈，或者叫绕组。转子（转动的部分）是永磁体，就是磁铁 。根据转子的位置，利用单片机来控制每个线圈的通电，使线圈产生的磁场变化，从而不断在前面勾引转子让转子转动，这就是无刷直流电机的转动原理。

八、永磁直流电机

由定子、转子、换向器(又称整流子)、电刷等组成，定子用作产生磁场。转子是在定子磁场作用下，得到转矩而旋转起来。换向器及时改变了电流方向，使转子能连续旋转下去。也就是说，直流电压加在电刷上，经换向器加到转子线圈，流过电流而产生磁场，这磁场与定子的固定磁场作用，转子被强迫转动起来。当它转动时，由于磁场的相互作用，也将产生反电动势，它的大小正比于转子的速度，方向和所加的直流电压相反。

九、步进式电机

将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。它的工作原理是利用电子电路，将直流电变成分时供电的，多相时序控制电流，用这种电流为步进电机供电，步进电机才能正常工作，驱动器就是为步进电机分时供电的，多相时序控制器。

十、伺服电机

伺服电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。一般的，伺服电机要求电机的转速要收所加电压信号的控制，转速能够随着所加电压信号的变化而连续变化，转矩能通过控制器输出的电流进行控制。

绝大部分的伺服电机是指交流永磁同步伺服电机或者直流无刷电机。伺服电机都是闭环控制系统，应用在各种运动控制尤其随动系统

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电机磁场变化图

电机解剖图

在交流电机中，当定子绕组通过交流电流时，建立了电枢磁动势，它对电机能量转换和运行性能都有很大影响。所以单相交流绕组通入单相交流产生脉振磁动势，该磁动势可分解为两个幅值相等、转速相反的旋转磁动势和，从而在气隙中建立正传和反转磁场和。这两个旋转磁场切割转子导体，并分别在转子导体中产生感应电动势和感应电流。

▲ 一台拆开的单相异步电动机

电机剖视图及其工作原理：

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