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什么是电机

   电机：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

电机的主要作用及功能：

   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，它的主要作用是利用机械能转化为电能，目前常用的是，利用热能、水能等推动发电机转子来发电。

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机械能转化为电能，目前常用的是，利用热能、水能等推动发电机转子来发电。

工作原理导体受力的方向用左手定则确定。这一对电磁力形成了作用于电枢一个力矩，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运行的电动机.

广泛应用于收录机、录像机、机、电动剃须刀、电吹风、电子表、玩具等。

电机的基本分类

一般电机分类如下：

1. 直流伺服电机（DC）（线圈在转子上）

优点：接上直流电源就可运转。改变电压或电流即可成比例的控制转速和转矩。

缺点：转子上有电刷和换向器，需维护。

2. 交流伺服电机（AC）

优点：不需维护。

缺点：电路复杂，成本高。

交流伺服电机分为同步和异步。

（1）同步电机

转子由永磁体构成，线圈在定子上。特点：电源频率一定时，其转速是恒定的，多用在长期连续工作且转速不变的场合。

（2）异步电机

转子有绕组形成的电磁铁构成，转子和定子上都有线圈，定子绕组叫一次绕组，转子绕组叫二次绕组。

(绕组即多组线圈缠绕的意思)

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。异步电机主要用于日常生活，用途很广，异步电机是一种交流电机，其负载时的转速与所接电网的频率之比不是恒定关系。

3. 步进电机

步进电机原理:

通常电机的转子为永磁体，当电流流过定子绕组时，定子绕组产生一矢量磁场。该磁场会带动转子旋转一角度，使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。当定子的矢量磁场旋转一个角度。转子也随着该磁场转一个角度。每输入一个电脉冲，电动机转动一个角度前进一步。它输出的角位移与输入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率成正比。改变绕组通电的顺序，电机就会反转。所以可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动。

步进电机的特征

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。

步进电机也叫脉冲电机。可直接用数字信号控制，与计算机接口方便。可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。

步进电机有一个技术参数：空载启动频率，即步进电机在空载情况下能够正常启动的脉冲频率，如果脉冲频率高于该值，电机不能正常启动，可能发生丢步或堵转。在有负载的情况下，启动频率应更低。

步进电机缺点：

能量利用率低，有失步（输入脉冲而电机未转动）和越步（也叫过冲即多走步数）错误。失步和越步多出现在启动和停止时。而且容易发生低频振动现象。

步进电机的主要特性：

　　1 步进电机必须加驱动才可以运转， 驱动信号必须为脉冲信号，没有脉冲的时候，步进电机静止，如果加入适当的脉冲信号，就会以一定的角度（称为步角）转动。转动的速度和脉冲的频率成正比。

　　2 步进电机具有瞬间启动和急速停止的***特性。

　　3 改变脉冲的顺序， 可以方便的改变转动的方向。

   4.步进电机只有周期性的误差而无累积误差!!!

　因此，目前打印机，绘图仪，机器人等等设备都以步进电机为动力。

电动机的基本构造

1.电动机的构造：

电动机是一个圆柱体,里面装有一对能产生磁场的固定电磁极叫定子(式和电磁式的区别就在这里，式的定子是一对磁铁，电磁式的定子是一对电磁线圈)装在钉子中间的是一个能转动的电磁体叫电枢，又叫转子。转子是由特种材料作成的圆柱体，套在电动机轴上。

2.工作原理：

在转子的纵向凹槽里嵌入有绝缘铜丝饶成的转子绕组，电流通过电刷和换向器导入转子绕组就能产生电磁场

定子由铁心、绕组与机座三部分组成。

定子铁心是电动机磁的一部分，它是由0.5mm的硅钢片叠压而成，片与片之间是绝缘的，以减少涡流损耗，定子铁心的硅钢片的内圆冲有定子槽，如图5.2所示，槽中安放绕组，硅钢片铁心在叠压后称为一个整体，固定于机座上。

定子绕组是电动机的电路部分，由许多线圈连接而成，每个线圈有两个有效边，分别放在两个槽里。三相对称绕组AX，BY，CZ可连接成星型或三角形。机座主要用于固定与支撑定子铁心。中小型异步电动机一般采用铸铁机座。根据不同的冷却方式采用不同的机座形式

2）转子

　　转子有铁心与绕组组成。转子铁心压装在转轴上，由硅钢片叠压而成，转子硅钢片冲片如图5.2所示，转子铁心也是电动机磁路的一部分，转子铁心、气隙与定子铁心构成电动机的完整磁路。异步电动机

转子绕组

多采用鼠笼式，它是在转子铁心槽里插入铜条，再将全部铜条两端焊在两个铜端环上而组成，如图5.3（a）所示，小型鼠笼式转子绕组多用铝离心浇注而成，如图5.4所示。这不仅是以铝代铜，而且制造也快。

　　异步电动机的转子绕组除了鼠笼式外还有线绕式，线绕式转子绕组与定子绕组一样，由线圈组成绕组放入转子铁心槽里，转子绕组一般是连接成星型的三相绕组，转子绕组组成的磁极数与定子相同，绕线式转子通过轴上的滑环和电刷在转子回路中接入外加电阻，