一、電機(jī)的分類術(shù)語

1.罩極電機(jī)
又叫罩極式電機(jī)，是單相交流電機(jī)中的一種，通常采用籠型斜槽鑄鋁轉(zhuǎn)子。根據(jù)定子外形結(jié)構(gòu)的不同，又分為凸極式罩極電機(jī)和隱極式罩極電機(jī)。
2.串激電機(jī)
通過電磁鐵產(chǎn)生勵(lì)磁束的電磁鐵勵(lì)磁束型直流電機(jī)，勵(lì)磁繞組和電樞繞組串聯(lián)。
其特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速會隨著負(fù)載變化而劇烈變化，啟動(dòng)時(shí)或低速時(shí)會發(fā)生較大的扭矩，負(fù)載下降時(shí)，轉(zhuǎn)速增大。
這種特性一般稱為串激特性，以前主要將這種特性用于電車及升降電梯等特定用途，現(xiàn)在已被利用變頻器對感應(yīng)電機(jī)及同步電機(jī)進(jìn)行可變速控制的方法所取代。
這種電機(jī)也可使用交流，但作為直流電機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)的電機(jī)，如果使用交流，則鐵損等損耗會增加，因此，會異常發(fā)熱。
3.步進(jìn)電機(jī)
3.1特點(diǎn)：
-切換線圈電流后，只按規(guī)定的角度動(dòng)作
-不需要反饋信號
-定位誤差不累加
-與數(shù)字控制系統(tǒng)的融合性強(qiáng)，容易制作控制電路
步進(jìn)電機(jī)可通過數(shù)字信號進(jìn)行簡單控制，除工業(yè)用途、計(jì)算機(jī)周邊設(shè)備外，還用于傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)等辦公設(shè)備。
3.2步進(jìn)電機(jī)分類
A.HB混合型步進(jìn)電機(jī)
是同時(shí)兼有VR型和PM型優(yōu)點(diǎn)的步進(jìn)電機(jī)。HB是混合的簡稱。
B.PM型步進(jìn)電機(jī)
所謂PM(permanent magnet)型，是指使用永久磁鐵的步進(jìn)電機(jī)。
4.伺服電機(jī)
伺服電機(jī)（servo motor ）是指在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)，是一種補(bǔ)助電機(jī)間接變速裝置，分為直流和交流伺服電機(jī)兩大類。
伺服電機(jī)可使控制速度、位置精度非常準(zhǔn)確，可以將電壓信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動(dòng)控制對象。伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號控制，并能快速反應(yīng)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，且具有機(jī)電時(shí)間常數(shù)小、線性度高、始動(dòng)電壓等特性，可把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。
5.AC伺服電機(jī)
使用交流電源工作的電機(jī)稱為AC電機(jī)，AC伺服電機(jī)分為感應(yīng)電機(jī)和無刷直流電機(jī)。無刷直流電機(jī)稱為AC電機(jī)主要是因?yàn)樵谛D(zhuǎn)中的無刷直流電機(jī)的線圈中會施加有電壓變化的交變電壓。
6.PM電機(jī)
使用永久磁鐵的電機(jī)，分為帶刷直流電機(jī)及無刷直流電機(jī)。
7.無刷直流電機(jī)
無刷直流電機(jī)通過去除電刷的方式，克服了帶刷直流電機(jī)電刷磨損、產(chǎn)生電氣干擾等缺點(diǎn)。具有免維護(hù)、小型化、電機(jī)效率高、散熱性能好等特點(diǎn)，也稱為無整流子電機(jī)、無刷電機(jī)。

二、電機(jī)的特性術(shù)語

1.保持扭矩
步進(jìn)電機(jī)在通電狀態(tài)下停止時(shí)，即使施加外力，由于轉(zhuǎn)子和定子之間存在吸引力，仍能保持停止位置。這種能夠抵抗外力的扭矩稱為保持扭矩。
2.止動(dòng)扭矩
PM型及HB型的步進(jìn)電機(jī)未通電時(shí)，在轉(zhuǎn)子磁鐵的吸引力作用下，也有一定程度的保持扭矩。這稱為止動(dòng)扭矩。
3.脈沖頻率
步進(jìn)電機(jī)的速度一般使用每秒脈沖數(shù)（步距數(shù)）［pps］表示。也稱為脈沖率或步進(jìn)率。
4.浪涌
是指風(fēng)扇風(fēng)量呈周期性處于不穩(wěn)定狀態(tài)的工作區(qū)間。噪音也會增加，因此，需選擇不會出現(xiàn)浪涌的風(fēng)扇
5.極數(shù)
所謂極數(shù)或極是指將電機(jī)沿垂直于軸的方向進(jìn)行切割后的面上出現(xiàn)的磁極數(shù)。
基本上，極數(shù)為偶數(shù)（2,4,6,8……），繞組方式分為分布式繞組和集中式繞組。集中式繞組適用于無刷電機(jī)，根據(jù)線圈的接線可以很容易地改變極數(shù)。6個(gè)線圈定子時(shí)，可以進(jìn)行2極、4極或8極的接線。但已經(jīng)制作完成的電機(jī)不能將極數(shù)改成4或8極。9槽轉(zhuǎn)子中，大多采用12極分布式繞組，適用于感應(yīng)電機(jī)，必須確定極數(shù)再進(jìn)行繞組。
每秒50或60轉(zhuǎn)高速運(yùn)行的2極無刷電機(jī)出現(xiàn)之前，小型電機(jī)多為4極，其接線復(fù)雜，很難稱之為分布式繞組或集中式繞組，可通過更改接線來變更感應(yīng)電機(jī)極數(shù)，這是一種更改同步速度實(shí)現(xiàn)雙速度運(yùn)行的技術(shù)。
6.保護(hù)等級
根據(jù)電機(jī)外殼構(gòu)造，保護(hù)方式分為以下幾種。
-開放型：未進(jìn)行保護(hù)的構(gòu)造
-保護(hù)型：外殼有開口，電機(jī)周圍的外部氣體能夠與內(nèi)部進(jìn)行流通的構(gòu)造(IP2X)
-全封閉型：外殼封閉，防止電機(jī)周圍的外部氣體進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部的構(gòu)造(IP4X)
-防滴型：采取了防水保護(hù)的構(gòu)造(IPX2)
-防滴保護(hù)型：同時(shí)滿足保護(hù)型、防滴型兩種條件的構(gòu)造(IP22)
-全封閉外部風(fēng)扇型：全封閉型帶風(fēng)扇。外殼表面進(jìn)行冷卻的構(gòu)造
-全封閉自冷型：全封閉型無風(fēng)扇。自然散熱方式
-全封閉外力通風(fēng)型：全封閉型無風(fēng)扇，外部氣體有固定的空氣流動(dòng)，起到與外部風(fēng)扇同等功能的冷卻方式
-防爆型：可以在有爆炸性氣體的場所中正常使用的構(gòu)造。分為安全強(qiáng)化防爆型、耐壓防爆型等
-室內(nèi)型：在屋內(nèi)使用的類型
-室外型：安裝密封材料后，在室外也能使用的類型

三、電機(jī)的結(jié)構(gòu)術(shù)語

1.線圈
電機(jī)中，一般將在磁極上纏繞電線后稱為“線圈(coil)”，將各線圈相互連接后形成的是“繞組(winding)”。
2.轉(zhuǎn)子
旋轉(zhuǎn)的部分，也稱轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子可分成10種：
①鼠籠式電機(jī)
②突（凸）型鼠籠式電機(jī)
③半硬磁鋼電機(jī)
④軟鋼電機(jī)
⑤凸極型硅鋼板電機(jī)
⑥微細(xì)齒條型軟鋼電機(jī)
⑦永久磁鐵型電機(jī)
⑧感應(yīng)器型電機(jī)
⑨繞組型電機(jī)
⑩整流子型電機(jī)
3.鐵芯
所謂鐵芯，是磁通道，像字面意思那樣，材料為鐵，添加了硅，俗稱硅鋼。此外，通過磁通將2個(gè)磁鐵結(jié)合起來的鐵通常稱為軛鐵。
在電機(jī)中，鐵芯分為定子鐵芯和轉(zhuǎn)子鐵芯，通過兩者之間的空隙構(gòu)成磁路。
構(gòu)成電磁鐵勵(lì)磁型直流電機(jī)勵(lì)磁回路的定子鐵芯的磁極會通過直流進(jìn)行勵(lì)磁，因此，鐵芯不需要采用層積構(gòu)造，使用軟鋼即可。
另一方面，構(gòu)成電樞電路的轉(zhuǎn)子鐵芯在旋轉(zhuǎn)時(shí)磁通會發(fā)生變化，因此，使用的是層積鐵芯，小型直流電機(jī)的磁極一般會使用永久磁鐵。
由于均通過交流進(jìn)行勵(lì)磁，同步電機(jī)的定子、感應(yīng)電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子的鐵芯最好使用層積鐵芯。
4.軸
指“輸出軸”。
5.軸承
軸承可用于減輕旋轉(zhuǎn)部分的磨耗。

四、電機(jī)的評價(jià)術(shù)語

1.電機(jī)效率
電機(jī)將電力轉(zhuǎn)換成動(dòng)力時(shí)的效率，是指以百分率%表述的機(jī)械輸出與輸入電力之比
2.N-T特性
表示轉(zhuǎn)速與扭矩之間關(guān)系的電機(jī)特性圖，也稱“TN特性”、“NT特性”，與表示扭矩與電機(jī)電流之間關(guān)系的TI特性圖一起合稱為TI-TN特性圖。
3.TI特性
表示扭矩與電機(jī)的電流之間關(guān)系的電機(jī)特性圖，與表示扭矩與轉(zhuǎn)速之間關(guān)系的TN特性圖一起合稱為TI-TN特性圖。
4.TN特性
表示轉(zhuǎn)速與扭矩之間關(guān)系的電機(jī)特性圖，也稱“TN特性”、“NT特性”，與表示扭矩與電機(jī)電流之間關(guān)系的TI特性圖一起合稱為TI-TN特性圖。
5.P-Q曲線
風(fēng)扇風(fēng)量-靜壓特性圖（P-Q曲線）是使用曲線表示作用在進(jìn)風(fēng)口及出風(fēng)口上的壓力的損耗引起的風(fēng)量與靜壓之間的關(guān)系。將壓力導(dǎo)致的損耗（靜壓）為0時(shí)的情況稱為最大風(fēng)量，壓力損耗（靜壓）最大時(shí)稱為最大靜壓。

一、伺服系統(tǒng)的定義：          
伺服系統(tǒng)定義：是使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量，能夠跟隨輸入量（給定值）的任意變化而變化的自動(dòng)控制系統(tǒng)，伺服的語源來源于拉丁語的Servus,意思是忠實(shí)地執(zhí)行主人的命令。

伺服系統(tǒng)一般包含伺服電機(jī)及伺服驅(qū)動(dòng)器。伺服驅(qū)動(dòng)器為伺服電機(jī)提供運(yùn)轉(zhuǎn)所需的電壓和電流，電機(jī)在使用時(shí)一般會連接所要驅(qū)動(dòng)的負(fù)載裝置，為其提供驅(qū)動(dòng)力。驅(qū)動(dòng)器通過調(diào)節(jié)供給電機(jī)的電壓（電流）可以對電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩、輸出轉(zhuǎn)速、停止位置進(jìn)行控制。伺服電機(jī)按照結(jié)構(gòu)不同，又有DC（有刷）伺服電機(jī)，AC伺服電機(jī)，直驅(qū)伺服電機(jī)，直線伺服電機(jī)等。

二、伺服系統(tǒng)特點(diǎn)：
1.高精度定位
伺服系統(tǒng)屬于閉環(huán)控制系統(tǒng)，伺服驅(qū)動(dòng)器根據(jù)編碼器反饋位置調(diào)節(jié)控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)因?yàn)橛辛司幋a器，伺服系統(tǒng)相當(dāng)于有了眼睛一樣，不會出現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的丟步現(xiàn)象，另還可以根據(jù)負(fù)載的狀態(tài)動(dòng)態(tài)調(diào)整電機(jī)的輸出扭矩，電機(jī)的速度，電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度等，達(dá)到與指令相一致。通過選用高精度的編碼器可以達(dá)到非常高的控制及定位精度。例如現(xiàn)在行業(yè)內(nèi)常用的光學(xué)編碼器單圈分辨率為23bit，經(jīng)過換算單位定位精度為1/8388608，即將電機(jī)一圈360度分割成8388608份。
2. 控制方式靈活
大部分伺服系統(tǒng)支持位置控制、速度控制、轉(zhuǎn)矩控制、位置-速度控制切換、位置-轉(zhuǎn)矩控制切換、速度-轉(zhuǎn)矩控制切換共6種控制方式?？梢愿鶕?jù)設(shè)備的需求，靈活的選擇不同的控制方式，以實(shí)現(xiàn)不同的控制效果。
3.產(chǎn)品容量覆蓋范圍大
伺服系統(tǒng)容量覆蓋范圍非常廣，市面上常見的伺服系統(tǒng)從幾瓦至幾十千瓦都有相關(guān)的產(chǎn)品可供選擇，應(yīng)用廣泛。
4.高效節(jié)能、長壽命
伺服系統(tǒng)由于其特殊的閉環(huán)控制方式，可以根據(jù)負(fù)載的大小動(dòng)態(tài)控制電機(jī)的出力，電機(jī)發(fā)熱小，所以其效率也明顯高于普通電機(jī)，一般轉(zhuǎn)換效率可達(dá)90%以上。一直是企業(yè)設(shè)備節(jié)能改造的利器。同時(shí)由于伺服電機(jī)（AC）屬于無刷電機(jī)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流換相在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)使用電子元器件進(jìn)行，與傳統(tǒng)的有刷電機(jī)電刷容易磨損相比，伺服系統(tǒng)免維護(hù)，壽命一般可達(dá)十年以上，甚至有使用了幾十年尚可正常運(yùn)轉(zhuǎn)的實(shí)例可尋。

三、應(yīng)用領(lǐng)域 
伺服系統(tǒng)應(yīng)用非常的廣泛，涵蓋機(jī)械、冶金、電力、石油化工、船舶制造、航空航天、建筑、交通、農(nóng)業(yè)、科研試驗(yàn)等領(lǐng)域。按照設(shè)備行業(yè)劃分也可以分為機(jī)床、印刷設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、半導(dǎo)生產(chǎn)制造體設(shè)備、3C產(chǎn)品制造設(shè)備、注塑設(shè)備、食品加工設(shè)備、安防設(shè)備、包裝設(shè)備、紡織設(shè)備、激光加工設(shè)備、機(jī)器人、自動(dòng)化生產(chǎn)線等。

四、伺服電機(jī)基本結(jié)構(gòu)
伺服電機(jī)的主要機(jī)構(gòu)由四部分組成，如下圖。分別為轉(zhuǎn)子，定子，剎車（保持制動(dòng)器），編碼器。

轉(zhuǎn)子為電機(jī)旋轉(zhuǎn)部分，一般由軸、永磁體（轉(zhuǎn)子鐵心）組成。定子為電機(jī)固定部分，一般由軸承、電機(jī)外殼、定子鐵心，繞組等部分組成。剎車（保持制動(dòng)器）為選配件，一般安裝在電機(jī)后部，用于電機(jī)斷電時(shí)保持電機(jī)轉(zhuǎn)子位置，防止由于負(fù)載的重力作用，導(dǎo)致負(fù)載拖著電機(jī)旋轉(zhuǎn)造成不必要的損傷。編碼器起到反饋電機(jī)轉(zhuǎn)子位置的作用，作用相當(dāng)于于伺服系統(tǒng)的眼睛。

五、工作原理 

1.系統(tǒng)工作原理
伺服系統(tǒng)由伺服電機(jī)及伺服驅(qū)動(dòng)器組成，伺服驅(qū)動(dòng)器接收上位控制器發(fā)來的控制指令信號，同時(shí)驅(qū)動(dòng)器對編碼器反饋的電機(jī)狀態(tài)及控制器的指令進(jìn)行比較，當(dāng)二者有差異時(shí)，驅(qū)動(dòng)器則調(diào)整共給電機(jī)的電流，控制電機(jī)轉(zhuǎn)矩輸出使電機(jī)加速或者減速，最終使電機(jī)的狀態(tài)與輸入指令趨于一致。
2.驅(qū)動(dòng)器工作原理
驅(qū)動(dòng)器一般有2部分電路組成，電源部分及控制部分。
電源部分：為了驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)而制造電流，其職責(zé)是將電流傳送給電機(jī)，更進(jìn)一步說明是如下圖所示對商用電源整流，分制造直流電源的換流部及根據(jù)電機(jī)回轉(zhuǎn)角度輸入U(xiǎn)VW相制造電流的變頻部。

控制部：根據(jù)客戶所選擇的控制模式不同，驅(qū)動(dòng)器會開啟和調(diào)用相關(guān)的控制功能模塊。如電流環(huán)控制模式下，驅(qū)動(dòng)器只負(fù)責(zé)控制電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩跟隨指令變化，對于電機(jī)的轉(zhuǎn)速及位置不進(jìn)行控制。位置環(huán)控制模式下，驅(qū)動(dòng)器則需要同時(shí)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出、電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到控制電機(jī)位置的目的。

3.命名規(guī)則 
伺服電機(jī)命名規(guī)則

1、概述
罩極電機(jī)是微型單相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中最簡單的一種.由于它具有結(jié)構(gòu)簡單,制造方便,成本低廉,運(yùn)行可靠,過載能力強(qiáng),維修方便等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛地用于各種小功率驅(qū)動(dòng)裝置中.其缺點(diǎn)是運(yùn)行性能和起動(dòng)性能較差,效率和功率因子較低,一般用于空載或輕載起動(dòng)的小容量場合，如電風(fēng)扇等。
2、工作原理
 一個(gè)沒有罩極環(huán)僅有主繞組的電機(jī), 是沒有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩, 在實(shí)際中無法使用, 為了獲得起動(dòng)轉(zhuǎn)矩, 采用附加副繞組的措施。這個(gè)繞組不是靠外接電源供電, 而是靠它與主繞組軸線間保待有θ<90的偏角, 見圖1。主繞組通電后, 其中一部分主磁通Φm’會穿過這一短路環(huán), 感應(yīng)電勢產(chǎn)生電流, 短路環(huán)則如變壓器的副繞組一樣, 產(chǎn)生去磁通Φk, 與Φm’合成后在罩極區(qū)間將是Φs, 最后決定了罩極環(huán)上的電勢Ek, 這樣在主極與罩極的不同區(qū)間使有時(shí)間相位不同的Φm與Φs在脈振, 構(gòu)成了橢圓磁場, 產(chǎn)生了起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。在轉(zhuǎn)子是閉路的條件下, 轉(zhuǎn)子就會起動(dòng)。由于Φm是超前Φs的, 磁場是從超前的磁通移向滯后的, 所以電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向是由主極移向罩極的順時(shí)針方向。

a）工作原理            (b) 矢量圖
圖1罩極電機(jī)的原理及矢量圖
3.技術(shù)指針及術(shù)語
3.1    技術(shù)指針
額定功率
額定電壓
額定電流
額定轉(zhuǎn)速
3.2    術(shù)語
3.2.1效率：電機(jī)輸出功率與輸入功率之比。
3.2.2功率因子COSØ：電機(jī)輸入有效功率與視在功率之比。
3.2.3起動(dòng)扭力Tst：電機(jī)在額定電壓, 額定頻率和轉(zhuǎn)子堵住時(shí)所產(chǎn)生的扭力。
3.2.4最大扭力Tmax：電機(jī)在額定電壓, 額定頻率和運(yùn)行溫度下,轉(zhuǎn)速不發(fā)生突降時(shí)所產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)矩。
3.2.5噪音：電動(dòng)機(jī)在空載穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)A計(jì)權(quán)聲功率級dB(A).
3.2.6振動(dòng)：電動(dòng)機(jī)在空載穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)振動(dòng)加速度有效值(m/s2) 
4.基本結(jié)構(gòu)
罩極電機(jī)是結(jié)構(gòu)最簡單的一種單相電動(dòng)機(jī),其結(jié)構(gòu)可分為兩類.一是隱極式,從外形來看,定轉(zhuǎn)子均勻開槽,轉(zhuǎn)子為鼠籠式.定子上有主繞組和自行閉路的副繞組或稱為罩極繞組.兩繞組可以作成等線圈式,也可分別作成正弦繞組.不過兩繞組要不成正交的安放,即繞組軸線間夾角小于90度. 它的定子上有主副相兩套繞組, 但其主繞組大多采用集中繞組形式, 副繞組則是一個(gè)置于局部磁極上的短路線圈, 即罩極線圈（也稱短路環(huán)）.這類電機(jī)又可分為兩種,一種如圖1(b)所示的圓形結(jié)構(gòu),它的定子可明顯的看出凸極型式.主繞組套在磁極上,罩極環(huán)則嵌于磁極一角,且多為一個(gè).另一種是方型結(jié)構(gòu),鐵芯如變器一樣,見圖1(a),主繞組被套于一根鐵心柱上,磁極與轉(zhuǎn)子則在鐵芯的另一根柱上,在磁極一角多放兩個(gè)罩環(huán)。在罩極電機(jī)中, 只要設(shè)法產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的氣隙磁場, 電機(jī)就有自起動(dòng)能力, 并可正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在罩極電機(jī)中, 定子主副相繞組、軸線在空間非正交安置, 并為了改善罩極電機(jī)的性能, 采取了各種措施, 如階梯氣隙, 磁橋等, 出現(xiàn)了磁的不對稱, 又因副繞組中的電流是靠主繞組感應(yīng)產(chǎn)生的, 造成了電的不對稱, 分別產(chǎn)生時(shí)間和空間相位都不相同的磁勢, 合成為一個(gè)類似旋轉(zhuǎn)磁勢的運(yùn)動(dòng)磁勢, 它在空間建立的運(yùn)動(dòng)磁場與轉(zhuǎn)子相互作用, 就可以使之起動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)。
其結(jié)構(gòu)形式如圖2所示:

圖2  罩極電機(jī)的三種典型結(jié)構(gòu)

5.特性分析
5.1    罩極電機(jī)效率是偏低的,僅在=(5~30)%之間,因此多用在小功率驅(qū)動(dòng)中.
5.2    罩極電機(jī)的主,副相電流變化均不大,故多以電機(jī)不動(dòng)時(shí)的電流來計(jì)算它的損耗和溫升.所以罩極電機(jī)會在堵轉(zhuǎn)時(shí)運(yùn)行也不致發(fā)生問題.運(yùn)行可靠是它的最大優(yōu)點(diǎn)。
5.3    罩極電機(jī)的起動(dòng)和最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)規(guī)定為T*st=0.3, T*max=1.3, 均屬偏小 .因此,罩極電機(jī)主要用于對起動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求不高的地方。
5.4    罩極電機(jī)經(jīng)特殊設(shè)計(jì),可以在兩個(gè)方向上旋轉(zhuǎn).這樣的罩極電機(jī)磁極在兩個(gè)極尖上都開有放罩極繞組的槽口.根據(jù)需要閉合一個(gè)罩極繞組,電機(jī)就在那個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。
5.5    罩極電機(jī)可以像單相異步電機(jī)那樣采用降壓或抽頭調(diào)速.繞組抽頭調(diào)速的電機(jī),就是在電機(jī)的繞組上附加多繞些調(diào)速線圈.把這些調(diào)速線圈串入回路連于電源上去時(shí),如同電機(jī)回路中串入一個(gè)電抗一樣,達(dá)到了降速的目的。
6.結(jié)構(gòu)因素對性能的影響
6.1    磁橋(磁分路)
磁橋的作用是改善氣隙的磁通分布,改善電機(jī)的機(jī)械特性.引入磁橋是故意增大極間漏磁,雖降低了激磁電抗,使激磁電流增大,最大轉(zhuǎn)矩減小,但由于磁橋磁通Φb不與轉(zhuǎn)子匝鏈,從而增加了主,副繞組的互磁通,使一個(gè)極下的氣隙磁通由矩形變?yōu)樘菪?如圖3d所示,從而減小了諧波分量。

圖  3
磁橋?qū)﹄姍C(jī)性能的影響可闡述如下:
6.1.1轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速特性(T-n)曲線
若取消磁橋,電機(jī)漏磁減小,使激磁電抗增大,電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩Tmax增大.但是,由于此時(shí)氣隙磁通由梯形變?yōu)榫匦尾?諧波增大,從而諧波轉(zhuǎn)矩分量(主要是3次)增大,使電機(jī)在中低速區(qū)的T減小并產(chǎn)生明顯的凹下.若磁橋太寬,造成漏磁太大,使激磁電抗降低過多,雖然諧波小了,T-n曲線趨于平滑,但根據(jù)磁通連續(xù)性定理,氣隙磁通必然減小,不但Tmax下降過多,而且也導(dǎo)致Tst減小,故亦不可取。
6.1.2起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst
當(dāng)磁橋?qū)挾葟?增加時(shí),Tst先是較快增大,過最大值(此時(shí)應(yīng)為最佳寬度)后逐漸下降.合適的磁橋?qū)挾瓤墒筎st增大到無磁橋時(shí)的1.2~1.5倍。
由此可見,磁橋?qū)挾仁侵匾?為了既能改善磁橋磁勢波形,又不致使轉(zhuǎn)矩下跌過多,磁橋設(shè)計(jì)時(shí)總使其處于磁密過飽和狀態(tài).一般取磁橋磁密在2.2T以上,以限制它的過度漏磁.為此,在初始設(shè)計(jì)中可如下取值: 在圖2a中,為保持一定剛度,磁分路片不能太薄,故可減小其軸向長度,可取鐵芯迭長的1/2~1/3.在圖2b,c中,兩凸極由極尖相連而成一體,為保證機(jī)械強(qiáng)度,顯然極尖寬度不能太小,故用作磁橋是不行的.為此應(yīng)在靠近交軸線處的外側(cè)沖制對稱的兩個(gè)半園凹口,以其剩下的寬度作為磁橋?qū)挾?一般取原寬度之半,因?yàn)閺姆悼纯珊唵握J(rèn)為每極磁通在整個(gè)極中分布均勻,即極內(nèi)磁密處處相等,而凸極中磁密總在1.1~1.5T左右,今磁橋?qū)挾热魹闃O尖寬度的1/2,則磁橋中磁密總在2.2T以上。
圖5示出了某8W方形電機(jī)磁橋?qū)挾葘C(jī)械特性的影響。
6.2    階梯氣隙
在前極尖處局部增大氣隙,即成階梯氣隙.氣隙大了,磁阻就大,由于磁力線總是力圖縮短其路徑,故階梯氣隙中的磁通密度總是小于主氣隙的.從電磁比看,階梯氣隙磁阻與主氣隙的磁阻相并聯(lián),磁阻(電阻)大者磁通(電流)小.因此,階梯氣隙的采用使一個(gè)極下的氣隙磁通由矩形波變?yōu)殡A梯波,如圖3e所示,從而減小了諧波分量.效果比階梯氣隙還要好的是漸變氣隙,由于從前極尖開始?xì)庀堕L度逐漸減小,從而使氣隙通波成為斜坡形,如圖3f所示。與階梯氣隙起同樣作用的還有前極尖處沖制閉合長孔(園形電機(jī))或外側(cè)沖制長凹口(方形電機(jī)),用增大局部區(qū)間磁阻的辦法使該處氣隙磁通小于主氣隙。但由于漸變氣隙難于控制,沖長孔又模具復(fù)雜,故實(shí)際中已很少采用。
階梯氣隙的作用不光可改善運(yùn)行性能,而且可增加起動(dòng)轉(zhuǎn)矩.這也正是磁力線的特征造成的,在階梯氣隙與主氣隙交界處,部分磁通從主氣隙上的定子出發(fā)到達(dá)階梯氣隙上的轉(zhuǎn)子,也就是說磁力線向階梯氣隙處扭彎,使路徑變長,磁阻增大,而轉(zhuǎn)子則力求以磁路磁阻最小來取向,這樣就產(chǎn)生了一個(gè)由大氣隙向主氣隙方向的轉(zhuǎn)矩。由于階梯氣隙位于前極尖處,該轉(zhuǎn)矩與旋轉(zhuǎn)磁場方向是一致的。
階梯氣隙長度δc和寬度(以弧角表示)θc對T-n曲線的影響如下: δc不變θc加大,或θc不變δc加大,兩者效果大致相同.當(dāng)δc(θc)加大時(shí),Tst和Tmax都會增大,而且由于諧波轉(zhuǎn)矩減小的緣故,中速區(qū)的凹下減小。但過大的δc(θc)將使Tmax反而減小,并且特性變軟,工作點(diǎn)的轉(zhuǎn)差率增大,從而損耗增加,效率降低,不過Tst則比無階梯氣隙時(shí)始終要大一些?？梢?delta;c和θc的取值是很重要的.根據(jù)資料推薦,一般取值蕩圍在δc/δ=2.5~3.5,θc/θp=0.15~0.20。
6.3    罩極環(huán)
罩極環(huán)的作用是使定子產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場脈掁磁通Φ.沒有罩極環(huán)時(shí),僅由主繞組構(gòu)成單繞組電機(jī),在氣隙中產(chǎn)生一個(gè)脈掁磁通Φ, 如圖3a, 故而電機(jī)非但沒有起動(dòng)能力,而且運(yùn)行時(shí)的正轉(zhuǎn)矩較小.有了罩極環(huán),Φ的一部分Φm穿過主氣隙,另一部分Φ1穿過罩極區(qū),從而在環(huán)內(nèi)感生電流。由于罩極環(huán)是個(gè)感性組件,環(huán)內(nèi)電流產(chǎn)生的磁通恒為阻止Φ1的變化,從而造成了罩極區(qū)的合成磁通Φs滯后于主磁通Φm.這樣,氣隙中就有了二個(gè)脈掁磁通Φm和Φs,如圖3b。由于Φm和Φs在時(shí)間上有一相位差,兩軸線在空間又錯(cuò)開一個(gè)角度,從而合成一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場,產(chǎn)生起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,使電機(jī)起動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)。但是,由于兩者的軸線夾角θ小于90°(θ=90°時(shí)將感應(yīng)不出Φs了),相角差?也小于90°(因環(huán)有電阻),再有Φs又小于Φm,故兩者的合成磁場永遠(yuǎn)是個(gè)橢圓.并且由于Φs恒滯后于Φm,故合成磁場的旋轉(zhuǎn)方向總是從主極移向罩極,即電機(jī)是不能改變轉(zhuǎn)向的。
6.3.1罩極度
罩極度Ks定義為罩區(qū)磁極寬度占整個(gè)磁極寬度的百分比,它的大小對電機(jī)性能 影響很大.假如兩個(gè)脈掁磁場的強(qiáng)度相同,則Ks越小,兩軸線夾角θ就越接近90°,旋轉(zhuǎn)磁場的橢圓度越小。但是,由于Φs是主繞組感應(yīng)產(chǎn)生的,Ks越小, Φs越弱,旋轉(zhuǎn)磁場的橢圓度越大.由此可知,勢必存在一個(gè)最佳的Ks值,它權(quán)衡了二個(gè)磁場的夾角和幅值,使合成磁場的橢圓度最小。分析與實(shí)驗(yàn)表明,單罩環(huán)電機(jī)的最佳罩極度為33%(即1/3)左右,此時(shí)的Tmax和Tst均較大,而且T-n曲線也比較平坦.由實(shí)驗(yàn)知道,Ks大時(shí),T-n曲線的中速區(qū)凹下很小,但Tst較低。極限Ks=100%時(shí),主副繞組軸線重合,相當(dāng)于一臺短路變壓器,副繞組中感生電流最大,這時(shí)只能產(chǎn)生脈掁磁場,Tst=0.減小Ks時(shí),Tmax變化很小,Tst先增大,但中速區(qū)凹下逐漸變大;小于33%以后,Tst又趨減小,極限Ks=0時(shí),Tst=0。在方形鐵芯中,由于結(jié)構(gòu)上的允許,一般采用二個(gè)罩環(huán),構(gòu)成三繞組電機(jī)。在三相對稱電機(jī)中,一個(gè)極(180°電角度)中每相各占60°,即60°相帶.而雙環(huán)電機(jī)雖不可能實(shí)現(xiàn)這種對稱分布,但道理是一樣的,從而大小環(huán)取長補(bǔ)短,電機(jī)特性明顯比單環(huán)好得多:Tmax和Tst均增大,且中速區(qū)下凹不嚴(yán)重.實(shí)驗(yàn)表明,在雙環(huán)電機(jī)中,當(dāng)主極取110°左右,大環(huán)70°左右,小環(huán)則在大環(huán)的70°中占40°左右時(shí),電機(jī)特性較好.換句話說,一般取大環(huán)Ks1=40%,小環(huán)Ks2=22%左右。
前面講過.為了獲得大的輸出轉(zhuǎn)矩,合成磁場應(yīng)盡可能接近圓形.為此要求Φm與Φs具備三個(gè)條件:強(qiáng)度相等,軸線在空間相差90°電角度以及相位角相差90°.但這是相互矛盾的:由于Φs是主繞組磁通Φ感生的,故主副繞組軸線夾角越近90°,兩者的互感應(yīng)越小,即Φs越弱.在極限位置90°時(shí),主繞組產(chǎn)生的磁通不能穿過副繞組,這時(shí)副繞組中就不能感生電流,從而Φs為0,不能產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩.為了在較小的罩極度時(shí)能產(chǎn)生較大的副相磁通Φs,采用磁橋是完全必要的.由于磁橋的存在,使一小部分磁通不經(jīng)由氣隙-轉(zhuǎn)子-氣隙從一個(gè)極到達(dá)另一個(gè)極,而是通過磁橋,也就是說這一小部分磁通是不與轉(zhuǎn)子匝鏈的是屬于漏磁通。這樣一來,由于罩極環(huán)中的部分磁通不通過氣隙,故罩極環(huán)部分的磁路磁阻減小,從而環(huán)中的磁通Φs增大.也可理解為磁橋增加了主副繞組之間的互感,從而互感通增大。
6.3.2罩環(huán)阻抗
罩環(huán)的位置確定以后,其本身的參數(shù)對電機(jī)性能也有很大影響.罩環(huán)電阻rs對起動(dòng)  轉(zhuǎn)矩有一最佳值,rs過大或過小,均會使Tst下降.在通常所見的電機(jī)中,一般來說,凡是僅有一匝的粗銅線或扁銅線,rs偏小,而用漆包線繞制的多匝型副繞組則rs偏大.rs偏大時(shí),在空間位置許可的情況下,可盡量換用粗一檔線。對rs偏小的電機(jī),若換用黃銅之類的等直徑線,電密不變,rs又提高了,是電機(jī)性能將改善.罩環(huán)漏抗xs的增大將使Tst下降,為此罩環(huán)端盡可能緊貼迭片,且其槽應(yīng)盡量靠近定子內(nèi)徑,以力求減小其漏磁通。
6.3.3罩環(huán)的損耗
盡管罩環(huán)的匝數(shù)少,環(huán)內(nèi)的感應(yīng)電勢很小,但由于其阻抗極小,故環(huán)內(nèi)電流通常是很大的,使損耗很大,溫度很高,尤其是在堵轉(zhuǎn)時(shí),可達(dá)150°C以上(半導(dǎo)體點(diǎn)溫度計(jì)).由于罩環(huán)是參與運(yùn)行的,從而使電機(jī)的效率很低,也使電機(jī)具有在超載甚至堵轉(zhuǎn)時(shí)整機(jī)電流變化不大,不易發(fā)生故障的優(yōu)點(diǎn)。若電機(jī)設(shè)計(jì)不合理或罩環(huán)接頭焊接不良,罩環(huán)發(fā)熱將相當(dāng)嚴(yán)重,甚至可燒斷焊點(diǎn),使電機(jī)不能正常工作,因此罩環(huán)的焊接質(zhì)量是絕對不能輕視的。
6.4    主繞組阻抗(電阻r1及漏抗x1)
是主繞組阻抗增大, 其上的壓降增大, 由于這是屬于無用的消耗, 導(dǎo)致繞組中感應(yīng)電勢降低, 由于感應(yīng)電勢為E1= , 當(dāng)電源頻率f和匝數(shù)W1不變時(shí), E1降低, 意味眷每極磁通Φ減小, 從而電機(jī)出力減小.增大主繞組電阻r1時(shí), 損耗增加, 輸出減小, 溫升增加, 但是, 當(dāng)r1增加時(shí), 并不是輸出的減小等于損耗的增加, 而是損耗增量中的一部分由電源輸入來補(bǔ)償, 一部分由輸出減小來補(bǔ)償. 因此, 增小r1( 例如線徑減細(xì)一檔)而不減變匝數(shù)時(shí), 對固定負(fù)載而言, 電機(jī)的輸入增大, 輸出略有減小, 轉(zhuǎn)速有所降低, 功率因子則略有上升, 溫升明顯上升. 對風(fēng)葉類活動(dòng)負(fù)載而言, 由于其功耗基本上與轉(zhuǎn)速的三次方成正比, 轉(zhuǎn)速稍減時(shí), 所需轉(zhuǎn)距下跌很多, 故電機(jī)表現(xiàn)為輸入減小, 輸出略有減小, 溫升稍有上升. 因此, 對風(fēng)扇電機(jī)來說, 當(dāng)采用阻抗保護(hù)時(shí), 若堵轉(zhuǎn)溫度超過標(biāo)準(zhǔn), 可考慮改用細(xì)一檔的線, 往往能解決問題, 而對轉(zhuǎn)速風(fēng)量的影響是很小的.定子漏抗包括槽漏抗xs, 端部漏抗xe, 諧波漏抗xδ及磁橋漏抗xb,它們的增大將引起最大轉(zhuǎn)矩的減小, 而罩極電機(jī)為了充分利用其工作可靠的特點(diǎn)往往將額定工作點(diǎn)安排在最大轉(zhuǎn)矩附近(尤其是風(fēng)扇用電機(jī)), 其中以xb增大, 會使高速段轉(zhuǎn)矩明顯下降, 比其余漏抗更為不利. 因此一定要控制磁橋的厚度, 決不可太厚, 導(dǎo)致漏磁過大。
6.5    轉(zhuǎn)子電阻r2
氣隙磁場為圓形與橢圓時(shí), r2的大小對轉(zhuǎn)矩的影響是不一樣的, 在對稱電機(jī)中, 氣隙為圓形旋轉(zhuǎn)磁場, r2增大時(shí), Tmax的轉(zhuǎn)差率增大, 而Tmax值不變, 中速區(qū)凹下減小, Tst增大. 在罩極電機(jī)中, 各繞組的磁勢不能滿足圓型磁場的三個(gè)條件, 因此總存在負(fù)序分量.     當(dāng)r2變化時(shí), 正序轉(zhuǎn)矩和負(fù)序轉(zhuǎn)矩分別按對稱電機(jī)T-n曲線變化規(guī)律, 從而其合成轉(zhuǎn)矩, 當(dāng)r2增大時(shí)不但Tmax的轉(zhuǎn)差率增大, 凹下減小, 而且Tmax值減小, 而Tst卻變很小, 這種情況可由圖5說明。

圖5  轉(zhuǎn)子電阻對機(jī)械特性的影響 (電阻隨序號增大)
事實(shí)上, Tst與r2之間有一個(gè)最佳值, r2在某一值時(shí)Tst將獲得最大值. 因此, 罩極電機(jī)還是盡量減小r2為好, 以求大的輸出. 不過當(dāng)電機(jī)采用抽調(diào)速的話, 降速時(shí)整條T-n曲線要下降, 就有可能使電機(jī)陷入低速爬行, 到不了應(yīng)有的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。
在幾瓦的小電機(jī)中, 應(yīng)盡量采用少槽淺槽轉(zhuǎn)子, 這對穩(wěn)定鑄鋁質(zhì)是大有好處的, 因?yàn)闆_片本來很小, 槽一多, 每槽面積就小, 再若槽深一點(diǎn), 則尤其槽底部易出現(xiàn)打不足現(xiàn)象, 甚至斷排, 造成電機(jī)質(zhì)量波動(dòng)。
6.6    氣隙長度δ
對異步電機(jī)而言, 從正弦波時(shí)的理論分析可知, δ應(yīng)盡可能小, 因?yàn)?delta;小, 激磁電抗增大, 從而激磁電流減小, 降低了空載電流, 使功率因子上升、 效率提高。但是δ小了, 精加工精度要求高, 易造成偏心值(相對值)增加, 使制造和運(yùn)行都增加困難。 另外, 氣隙中并不是正弦波, δ小了, 諧波磁場及諧波漏抗增大, 導(dǎo)致Tst、Ist和Tmax減小, 并且諧波轉(zhuǎn)矩和附加損耗增大, 造成較高溫升和較大噪音。在罩極電機(jī)和其它單相電機(jī)中,δ取的比三相電機(jī)大一些是有好處的:
(a)    δ大一些, 定轉(zhuǎn)子諧波漏抗和轉(zhuǎn)子斜槽漏抗減小, 其結(jié)果是Tst和Ist均增加, 由于Tst增和率大于Ist, 故δ適當(dāng)大一些可改善電機(jī)的起動(dòng)性能。而且由于Tmax與電機(jī)漏抗成正比, 故氣隙增大, Tmax可提高。
(b)    δ大一些, 減小了定、轉(zhuǎn)子諧波磁通幅值, 由于雜散耗與諧波磁通幅值的平方成正比, 故大的δ可減小電機(jī)的雜散耗, 使效率稍有增加。當(dāng)然, δ大了, 不僅空載電流增加、功率因子下降, 也使負(fù)載轉(zhuǎn)差率有所下降(即轉(zhuǎn)速有所上升), 負(fù)載電流也有所上升, 實(shí)際效率的增減要看哪一個(gè)因素為主導(dǎo)。
(c)    δ大一些, 可使轉(zhuǎn)子表面損耗下降, 從而轉(zhuǎn)子表面發(fā)熱大為減小, 向定子輻射熱量減小, 故溫升應(yīng)下降. 但若δ加大過多, 將使氣隙所需磁勢增加, 這勢必由增大輸入電流來補(bǔ)充, 從而使電機(jī)飽和程度增加, 銅耗增加, 溫升反而上升。
(d)    δ大一些, 即使氣隙的實(shí)際偏心值不變, 其相對值(氣隙不均勻度)小了, 這在單相電機(jī)中尤為重要. 因?yàn)闅庀恫痪鶆蚨葘?dǎo)致單相電機(jī)在不同轉(zhuǎn)子位置有不同的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩, 而減小氣隙不均勻度將減小Tst的波動(dòng). 而且由于δ加大削弱了高次諧波, 使附加轉(zhuǎn)矩減小, 從而電機(jī)的Tmin增加, 即T-n曲線中速區(qū)的凹下減小。
(e)    由于任意兩個(gè)諧波磁場相至作用產(chǎn)生的徑向力約與δ2成正比, 故δ大一些可降低噪音及減小振動(dòng). 理論分析可知, 當(dāng)氣隙由δ1改變?yōu)?delta;2時(shí), 相應(yīng)的電磁噪聲級彎化近似為L1-L2=10 lg(δ2/δ1)4dB, 當(dāng)然, 由于空載電流增大等原因, 實(shí)際中小于上式計(jì)算值。
基于上述原因, 在單相電機(jī)中, 氣隙值一般要比三相電機(jī)大0.05~0.1mm, 一般情況下, 使用滾珠軸承時(shí), 取0.25~0.35mm, 而使用滑動(dòng)軸承時(shí), 由于更易產(chǎn)生偏心的緣故, δ增加10%~20%, 對于罩極電機(jī), 由于氣隙中的諧波成分更嚴(yán)重, 故δ更應(yīng)大一些, 尤其是方形電機(jī), 多采用支架形式, 更易造成偏心, 故其δ常取到0.35~0.45    mm。
7.罩極電機(jī)主要尺寸及性能確定:
7.1    效率及功率因子初值:0.05~0.12 ( 0.2~10瓦 )，0.10~0.26 ( 10~100瓦 )                   
其中: η’─效率
COSψ’─功率因子
7.2    電機(jī)常數(shù)：        
其中:  CA──電機(jī)常數(shù)
Dil─定子內(nèi)徑(cm)
l─鐵芯長度(cm)
n─轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)
7.3    長度直徑比:   
7.4計(jì)算長度:  (厘米)
7.5定子內(nèi)徑:(厘米)
7.6氣隙長度δ=0.025~0.05(厘米)             
7.7極距:  (厘米)    其中 P──極數(shù)
7.8極弧長度:   (厘米)              其中: 
7.9轉(zhuǎn)子外徑:  (厘米)
7.10轉(zhuǎn)子內(nèi)徑(軸孔):dB=(0.18~0.24)D2(厘米)
7.11轉(zhuǎn)子槽數(shù)Z2按表1選取:
極數(shù)    轉(zhuǎn)子槽數(shù)Z2
2    11,12,15,18
4    11,17,22,57
6    26,33
7.12轉(zhuǎn)子斜槽角度計(jì)算:
斜槽角度= 
7.13定子槽滿率 
其中: η──槽滿率
      dM──漆包線最大直徑(mm)
      WN──每極下繞組每槽匝數(shù)
      S──電機(jī)定子槽率面積(mm2)
8.電機(jī)型號由產(chǎn)品代號、尺寸規(guī)格和額定電壓代號三部分組成，具體如下：

一、步進(jìn)電機(jī)的定義：

步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的角位移或直線位移的一種特殊電機(jī)，它與其相配套的驅(qū)動(dòng)器共同構(gòu)成一套步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)，給電機(jī)每輸入一個(gè)電脈沖信號，電機(jī)就轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，它的運(yùn)動(dòng)形式是步進(jìn)式的，所以稱為步進(jìn)電機(jī)。

二、步進(jìn)電機(jī)特點(diǎn)：

1.高分辨率、高精度定位
受脈沖信號控制，角位移輸出與輸入的脈沖數(shù)相對應(yīng)成正比關(guān)系，實(shí)現(xiàn)以固有步距角為單位的精密運(yùn)轉(zhuǎn)，步距誤差不會積累，受外界條件（如電壓波動(dòng)、溫度變化等）影響小。以1.8°步距角電機(jī)為例，其每轉(zhuǎn)分辨率可以達(dá)到1/200（即1.8°/360°）、1/400，每步誤差精度控制在±5%。如采用微步細(xì)分驅(qū)動(dòng)，可以達(dá)到更高的分辨率及精度。
2.系統(tǒng)構(gòu)成簡單
步進(jìn)電機(jī)在驅(qū)動(dòng)器的作用下，無需電機(jī)速度或位置檢測器，能直接將數(shù)字脈沖信號轉(zhuǎn)換成角位移或線位移，并能正確地按脈沖指令運(yùn)轉(zhuǎn)。
3.控制性能好 
電機(jī)轉(zhuǎn)速與控制脈沖的頻率同步，因而改變控制脈沖的頻率，就可以在很寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。通過對脈沖的控制，不需要通過齒輪減速裝置過渡，可直接得到極低轉(zhuǎn)速、較高的轉(zhuǎn)矩，從而避免了功率的損耗和運(yùn)動(dòng)精度的影響，并且能夠快速啟動(dòng)、制動(dòng)和正反轉(zhuǎn)。
4.具有自鎖力 
在停止供電狀態(tài)下還有定位轉(zhuǎn)矩，在停機(jī)后仍保持給繞組通電狀態(tài)，具有自鎖能力，無需剎車系統(tǒng)即能保持停止位置。
5.更長的使用壽命 
采用電子換相，無須碳刷和換向器進(jìn)行機(jī)械摩擦，從而減少了摩擦，增加了電機(jī)使用壽命。

三、應(yīng)用領(lǐng)域 

基于以上特點(diǎn)，步進(jìn)電機(jī)被廣泛應(yīng)用于各種數(shù)字化管理運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用領(lǐng)域，比如打印機(jī)、舞臺燈光、ATM機(jī)、安防監(jiān)控、工業(yè)設(shè)備、醫(yī)療、紡織機(jī)械、汽車工業(yè)等產(chǎn)品及領(lǐng)域。

四、步進(jìn)電機(jī)基本結(jié)構(gòu)

安裝說明：
1.請勿拆卸電機(jī)；
2.該種電機(jī)定子與轉(zhuǎn)子氣隙很小，請勿用重物敲打電機(jī)表面，或使電機(jī)掉落地面。
3.請選擇合適的安裝方式（螺釘與貫穿），如下圖；

4.選用合適的安裝板厚度，確保安裝強(qiáng)度,參考下表:

五、工作原理 

步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器根據(jù)外來的脈沖，通過起內(nèi)部的邏輯電路，控制步進(jìn)電機(jī)的繞組以一定的時(shí)序，正向或反向通電，從而使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，以兩相1.8°步進(jìn)電機(jī)為例：1.按照繞線方式，一般有4線（雙極性）電機(jī)、6線（單極性）電機(jī)兩種。

4線（雙極性）電機(jī)，其繞組的通電方向順序按照：AB-BC-CD-DA四個(gè)狀態(tài)周而復(fù)始的進(jìn)行通斷變化，每變化一次，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一步，即轉(zhuǎn)動(dòng)1.8°。

4線（雙極性）

6線（單極性）電機(jī)，其繞組的通電方向順序按照：OA-OB-OC-OD四個(gè)狀態(tài)周而復(fù)始的進(jìn)行通斷變化，每變化一次，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一步，即轉(zhuǎn)動(dòng)1.8°。

6線（單極性）

2.相序圖及接線圖 
2.1 4線電機(jī)（雙極性）

2．2 6線電機(jī)（單極性）

3.通用特性 

4.命名規(guī)則

BJ  Y  Z  42  D  15 - 01  V  01
① ② ③  ④ ⑤  ⑥   ⑦  ⑧ ⑨
① 步進(jìn)電機(jī)類型：
混合式：BJ
永磁式：PM
② 電機(jī)外形
Y：外形為圓形
若沒有標(biāo)識，則表示外形為方形；
只針對BJ電機(jī)，PM電機(jī)沒有標(biāo)識
③ Z：帶齒輪箱
若沒有標(biāo)識，則表示不帶齒輪箱
④ 機(jī)座號：電機(jī)外形尺寸(mm)，圓形表示電機(jī)外徑直徑(mm)
⑤ 步距角：
C:0.9°；D:1.8°；E:0.6°；F:1.2°
G:3.6°；H:3.75°；K:5.625°
L:11.25°；P:15°；Q:0.72°；R:7.5°
⑥ 定子鐵芯厚度：mm
⑦ 性能參數(shù)代號：01～99
表示電機(jī)的電流、力矩等性能參數(shù)
⑧ 極性號：
N:單極性單出軸
M:單極性雙出軸
V:雙極性單出軸
W:雙極性雙出軸
⑨ 機(jī)械尺寸代號：01～99
表示電機(jī)的軸伸、引線、螺釘?shù)葯C(jī)械參數(shù)

一、無刷電機(jī)的定義：

無刷直流電機(jī)由電動(dòng)機(jī)主體和驅(qū)動(dòng)器組成，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。 無刷電機(jī)是指無電刷和換向器（或集電環(huán)）的電機(jī)，又稱無換向器電機(jī)。無刷電機(jī)采用晶體管電子換向電路代替電刷與換向器機(jī)械換相裝置來改變電流方向，克服了傳統(tǒng)有刷電機(jī)碳刷壽命短的缺陷。無刷直流電動(dòng)機(jī)的永磁體，現(xiàn)在多采用高磁能級的稀土釹鐵硼（Nd-Fe-B）材料。因此，稀土永磁無刷電動(dòng)機(jī)的體積比同容量異步電動(dòng)機(jī)縮小了一個(gè)機(jī)座號。

二、無刷電機(jī)特點(diǎn)：

1、可替代有刷電機(jī)調(diào)速、變頻器+變頻電機(jī)調(diào)速、異步電機(jī)+減速機(jī)調(diào)速；
2、具有傳統(tǒng)直流電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又取消了碳刷、滑環(huán)結(jié)構(gòu)；
3、可以低速大功率運(yùn)行，可以省去減速機(jī)直接驅(qū)動(dòng)大的負(fù)載；
4、體積小、重量輕、出力大；
5、轉(zhuǎn)矩特性優(yōu)異，中、低速轉(zhuǎn)矩性能好，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，啟動(dòng)電流??；
6、無級調(diào)速，調(diào)速范圍廣，過載能力強(qiáng)；
7、軟啟軟停、制動(dòng)特性好，可省去原有的機(jī)械制動(dòng)或電磁制動(dòng)裝置；
8、效率高，電機(jī)本身沒有勵(lì)磁損耗和碳刷損耗，消除了多級減速耗，綜合節(jié)電率可達(dá)20%~60%。
9、可靠性高，穩(wěn)定性好，適應(yīng)性強(qiáng)，維修與保養(yǎng)簡單；
10、耐顛簸震動(dòng)，噪音低，震動(dòng)小，運(yùn)轉(zhuǎn)平滑，壽命長；
11、不產(chǎn)生火花，特別適合爆炸性場所，有防爆型；
12、根據(jù)需要可選梯形波磁場電機(jī)和正弦波磁場電機(jī)。

三、應(yīng)用領(lǐng)域 

基于以上特點(diǎn)，無刷電機(jī)被廣泛應(yīng)用于各種智能化與自動(dòng)化應(yīng)用領(lǐng)域，比如軟硬盤驅(qū)動(dòng)器、電單車、風(fēng)機(jī)、水泵、航模、家用電器、辦公自動(dòng)化、醫(yī)療器械、汽車等領(lǐng)域。

四、無刷電機(jī)基本結(jié)構(gòu)

直流無刷電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)主要由電動(dòng)機(jī)本體、位置傳感器和電子開關(guān)線路三部分組成。電動(dòng)機(jī)本體在結(jié)構(gòu)上與永磁同步電動(dòng)機(jī)相似，但沒有籠型繞組和其他起動(dòng)裝置。其定子繞組一般制成多相（三相、四相、無相不等），轉(zhuǎn)子由永久磁鋼按一定極對數(shù)（2p=2,4，…）組成。

無刷直流電動(dòng)機(jī)本體由永磁體轉(zhuǎn)子、多極繞組定子、位置傳感器等組成。位置傳感按轉(zhuǎn)子位置的變化，沿著一定次序?qū)Χㄗ永@組的電流進(jìn)行換流（即檢測轉(zhuǎn)子磁極相對定子繞組的位置，并在確定的位置處產(chǎn)生位置傳感信號，經(jīng)信號轉(zhuǎn)換電路處理后去控制功率開關(guān)電路，按一定的邏輯關(guān)系進(jìn)行繞組電流切換）。定子繞組的工作電壓由位置傳感器輸出控制的電子開關(guān)電路提供。
位置傳感器有磁敏式、光電式和電磁式三種類型。
采用磁敏式位置傳感器的無刷直流電動(dòng)機(jī)，其磁敏傳感器件（例如霍爾元件、磁敏二極管、磁敏詁極管、磁敏電阻器或?qū)Ｓ眉呻娐返龋┭b在定子組件上，用來檢測永磁體、轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的磁場變化。
采用光電式位置傳感器的無刷直流電動(dòng)機(jī)，在定子組件上按一定位置配置了光電傳感器件，轉(zhuǎn)子上裝有遮光板，光源為發(fā)光二極管或小燈泡。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于遮光板的作用，定子上的光敏元器件將會按一定頻率間歇間生脈沖信號。
采用電磁式位置傳感器的無刷直流電動(dòng)機(jī)，是在定子組件上安裝有電磁傳感器部件（例如耦合變壓器、接近開關(guān)、LC諧振電路等），當(dāng)永磁體轉(zhuǎn)子位置發(fā)生變化時(shí)，電磁效應(yīng)將使電磁傳感器產(chǎn)生高頻調(diào)制信號（其幅值隨轉(zhuǎn)子位置而變化）

五、工作原理 

眾所周知，一般的永磁式直流電動(dòng)機(jī)的定子由永久磁鋼組成，其主要的作用是在電動(dòng)機(jī)氣隙中產(chǎn)生磁場。其電樞繞組通電后產(chǎn)生反應(yīng)磁場。其電樞繞組通電后產(chǎn)生反應(yīng)磁場。由于電刷的換向作用，使得這兩個(gè)磁場的方向在直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的過程中始終保持相互垂直，從而產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩而驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)不停地運(yùn)轉(zhuǎn)。直流無刷電動(dòng)機(jī)為了實(shí)現(xiàn)無電刷換相，首先要求把一般直流電動(dòng)機(jī)的電樞繞組放在定子上，把永磁磁鋼放在轉(zhuǎn)子上，這與傳統(tǒng)直流永磁電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)剛好相反。但僅這樣做還是不行的，因?yàn)橛靡话阒绷麟娫唇o定子上各繞組供電，只能產(chǎn)生固定磁場，它不能與運(yùn)動(dòng)中轉(zhuǎn)子磁鋼所產(chǎn)生的永磁磁場相互作用，以產(chǎn)生單一方向的轉(zhuǎn)矩來驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。所以，直流無刷電動(dòng)機(jī)除了由定子和轉(zhuǎn)子組成電動(dòng)機(jī)本體以外，還要由位置傳感器、控制電路以及功率邏輯開關(guān)共同構(gòu)成的換相裝置，使得直流無刷電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過程中定子繞組所產(chǎn)生的的磁場和轉(zhuǎn)動(dòng)中的轉(zhuǎn)子磁鋼產(chǎn)生的永磁磁場，在空間始終保持在（π/2）rad左右的電角度。

六、通用特性 

七、命名規(guī)則

一、串激電機(jī)的定義：

定子勵(lì)磁繞組和電樞(轉(zhuǎn)子)繞組為串聯(lián),既可通直流又可通交流電,具有換向器換向的電動(dòng)機(jī)。

二、串激電機(jī)特點(diǎn)：

1.對于外接電源有廣泛的適應(yīng)性
不論是交流電還是直流電;不論是60Hz還是50 Hz;不論12V、24VDC還是110V、220V、240V ;總之它可設(shè)計(jì)成適應(yīng)任一外接電源的電機(jī)。
2.轉(zhuǎn)速高,調(diào)速范圍廣
轉(zhuǎn)速范圍為3000~40000RPM,在同一電機(jī)上采用多個(gè)抽頭可得到較寬的調(diào)速范圍.家用電器正需要這種高轉(zhuǎn)速、寬調(diào)速范圍的電機(jī). 因感應(yīng)電機(jī)達(dá)不到高轉(zhuǎn)速(不大于3000 RPM).例如吸塵器,它需要高轉(zhuǎn)速在容器內(nèi)外形成負(fù)壓,以產(chǎn)生吸力。
3.啟動(dòng)力矩大,體積小:
當(dāng)負(fù)載力矩增大時(shí), 串勵(lì)電動(dòng)機(jī)能調(diào)整自身的轉(zhuǎn)速和電流,以增大自身的力矩。

三、應(yīng)用領(lǐng)域

串激電機(jī)因轉(zhuǎn)速可調(diào)范圍廣，啟動(dòng)扭矩大的特點(diǎn)被廣泛的應(yīng)用于電動(dòng)工具、廚房用品、美容美發(fā)、地板護(hù)理等產(chǎn)品領(lǐng)域。

四、串激電機(jī)基本結(jié)構(gòu)

串激電機(jī)主要是由定子，轉(zhuǎn)子，前、后支架及散熱風(fēng)葉組成。定子由定子鐵芯和套在極靴上的繞組組成,其作用是產(chǎn)生勵(lì)磁磁通,導(dǎo)磁及支撐前后支架;轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯、軸、電樞繞組及換向器組成,其作用是保證并產(chǎn)生連續(xù)的電磁力矩,通過轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)負(fù)載做功,將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能; 前后支架起支撐電樞,將定、轉(zhuǎn)子連結(jié)固定成一體的作用。其中轉(zhuǎn)軸,前、后支架要有足夠的強(qiáng)度,以防電樞與支架發(fā)生共振現(xiàn)象,引起振動(dòng)和危險(xiǎn)，一般前、后支架內(nèi)有滾動(dòng)或含油軸承。

五、基本工作原理

如下圖一,它是串激電機(jī)的基本工作原理圖.電流流經(jīng)上部定子線圈,產(chǎn)生一定方向的磁場;然后經(jīng)碳刷進(jìn)入換向器(銅頭),再在轉(zhuǎn)子繞組中分成上、下并聯(lián)支路流過,導(dǎo)流的轉(zhuǎn)子線圈在外部磁場作用下產(chǎn)生力,從而使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng),銅頭使轉(zhuǎn)子中的電流始終保持上下對稱、連續(xù);電流最后從另一個(gè)碳刷出來進(jìn)入下部定子.因上部與下部定子線圈繞線方向一致,致使上、下定子產(chǎn)生的磁場同向,這是必須保持一致的。

六、接線電氣原理圖：

七、特性說明：

單相串激馬達(dá)在工作中，其負(fù)載并不固定在額定點(diǎn)上而是變化的，存在著起動(dòng)、負(fù)載、過載、堵轉(zhuǎn)、停機(jī)等過程與變化。電機(jī)性能曲線能完整地描述在額定電壓條件下，以輸出轉(zhuǎn)矩為自變量，轉(zhuǎn)速、效率、功率因數(shù)、輸出功率、輸入電流、輸入功率等參數(shù)的變化規(guī)律，并用曲線形式展現(xiàn)，表征著電機(jī)運(yùn)行特性。
圖 3 是電機(jī)運(yùn)行過程中，采集的輸入電流、輸入功率、輸出功率、效率等數(shù)據(jù)，擬合形成的測試曲線。

隨著負(fù)載 T 的增大，電機(jī)的工作電流 I 不斷增大，電機(jī)的電源輸入功率 P1 不斷增大。隨著電機(jī)工作電流增大，鐵心被磁化且定子勵(lì)磁效果不斷增強(qiáng)，此時(shí)電機(jī)的輸出功率 P2 增大。如只考慮鐵心對電機(jī)的影響，電機(jī)效率隨磁化曲線從開始磁化段至線性段逐漸增大，當(dāng)磁化曲線趨近飽和時(shí)，電機(jī)效率最大。當(dāng)磁化曲線進(jìn)入飽和段時(shí)，磁能達(dá)到飽和，電機(jī)輸出功率P2 最大，同時(shí)電機(jī)發(fā)熱劇增、效率下降。

八、命名規(guī)則：
XX   XX   XX   X   XXX
○1   ○2   ○3   ○4   ○5
○1以“HC”表示串激
○2以電機(jī)芯片最大外徑數(shù)值表示，如有小數(shù)位則四舍五入
○3以電機(jī)芯片疊厚數(shù)值表示，如有小數(shù)位則四舍五入
○4以“M”表示使用的是交流電
○5以阿拉伯?dāng)?shù)表示使用電壓，例230表示額定電壓230V
例如：
HC8835M230表示電機(jī)外徑為88mm，芯片疊厚35mm，使用額度電壓為交流230V

1.電機(jī)的定義

電機(jī)是指將電力轉(zhuǎn)換成動(dòng)力或者將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的裝置。
有時(shí)會將電氣輸入簡化為輸入，將機(jī)械輸出（動(dòng)力）省略為輸出。在能量轉(zhuǎn)換的流程中，輸入的一部分不會變成動(dòng)力，而是變成了熱，這稱之為損耗。為了保護(hù)地球環(huán)境，設(shè)計(jì)出損耗少的電機(jī)和對應(yīng)的使用方法是非常重要的課題。
A.輸入電力、輸出（也稱動(dòng)力）及損耗之間的關(guān)系如下：
輸入電力 = 機(jī)械輸出＋損耗    表述這些量的單位為瓦特（W）
B.輸入電力與機(jī)械輸出的定義公式表述:
輸入電力（W）=電壓（V）x電流（A）
機(jī)械輸出（W）=轉(zhuǎn)速（rad/s）x扭矩（Nm）
C.電機(jī)的效率是指以百分率（%）表述的機(jī)械輸出相對于輸入電力之比。
電機(jī)效率＝輸出/輸入×100%
損耗中有些是像摩擦類因機(jī)械原因?qū)е碌?，但比例更大的是銅線內(nèi)的損耗和鐵心內(nèi)的損耗。前者稱為銅損，后者稱為鐵損。

2.電機(jī)的構(gòu)成要素

2.1電機(jī)的構(gòu)成要素主要包括如圖①～⑤五個(gè)部分

①轉(zhuǎn)子或轉(zhuǎn)動(dòng)體：旋轉(zhuǎn)的部分
②軸承：支持轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸（軸）的部分
③定子：產(chǎn)生使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的力的部分
④托架或端板：支持軸承，與定子成為一體的部分
⑤導(dǎo)線：連接到給電機(jī)供電的驅(qū)動(dòng)電路或電源上的電線定子
2.2在以上構(gòu)成要素中，與電機(jī)基本分類法關(guān)系較大的有定子和轉(zhuǎn)子，定子的典型結(jié)構(gòu)可列出以下4種。
A.分布式繞組定子
B.集中繞組定子
C.感應(yīng)器型定子
D.永磁定子
2.3轉(zhuǎn)子可分成10種。
A.鼠籠式轉(zhuǎn)子
B.凸極籠式轉(zhuǎn)子
C.半硬磁鋼轉(zhuǎn)子
D.軟鋼轉(zhuǎn)子
E.凸極式硅鋼轉(zhuǎn)子
F.微細(xì)齒條式軟鋼轉(zhuǎn)子
G.永磁轉(zhuǎn)子
H.感應(yīng)器型轉(zhuǎn)子
I.線圈型轉(zhuǎn)子
J.整流子型轉(zhuǎn)子
2.4構(gòu)成電機(jī)的主要元件材料
A.漆包線
材料一般使用銅，但也有很少的情況會使用鋁。
電線分為從電源向電機(jī)供電的導(dǎo)線和纏繞在電機(jī)內(nèi)部形成的線圈。從產(chǎn)生磁場的電線這一意思來看，線圈對應(yīng)的部分也稱漆包線。
B.鐵芯
所謂鐵芯，是磁通道，像字面意思那樣，材料為鐵。此外，用于通過磁通將2個(gè)磁鐵結(jié)合起來的鐵通常稱為軛鐵。
機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)用的鐵和鐵芯用的鐵在副成分的種類上不一樣。機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)用的鐵中含有碳（C），而鐵芯用的鐵中添加了硅（Si），它還被稱為硅鋼。在電機(jī)中，鐵芯分為定子鐵芯和轉(zhuǎn)子鐵芯，通過兩者之間的空隙構(gòu)成磁路。構(gòu)成電磁鐵勵(lì)磁型直流電機(jī)勵(lì)磁回路的定子鐵芯的磁極會通過直流進(jìn)行勵(lì)磁，因此，鐵芯不需要采用層積構(gòu)造，使用軟鋼。
另一方面，構(gòu)成電樞電路的轉(zhuǎn)子鐵芯在旋轉(zhuǎn)時(shí)磁通會發(fā)生變化，因此，使用的是層積鐵芯。另外，小型直流電機(jī)的磁極一般會使用永久磁鐵。由于均通過交流進(jìn)行勵(lì)磁，同步電機(jī)的定子、感應(yīng)電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子的鐵芯最好使用層積鐵芯。
C.絕緣體（材料）
對電流進(jìn)行遮斷的絕緣體，防止電流流到規(guī)定場所以外，材料為絕緣材料。一般會使用橡膠及稱為琺瑯的高分子化合物/樹脂、紙、云母、玻璃纖維等。
D.永久磁鐵
電機(jī)構(gòu)成材料中比較重要的是作為磁場發(fā)生源的永久磁鐵。也可以稱為以鐵為主要成分的合金或氧化物。

3.電機(jī)的分類

3.1.罩極電機(jī)
3.2.串激電機(jī)
3.3.直流無刷電機(jī)
3.4.混合式步進(jìn)電機(jī)
3.5.伺服電機(jī)
3.6.泵類電機(jī)
電機(jī)的基本原理與特性
1.罩極電機(jī)
2.串激電機(jī)
3.直流無刷電機(jī)
3.1定義
3.2原理與構(gòu)造
3.3接線
3.4特性
4.步進(jìn)電機(jī)（案例）
4.1定義
4.2原理與構(gòu)造
4.3接線
4.4特性
5.伺服電機(jī)
6.泵類電機(jī)

電機(jī)的發(fā)展大體上可以分為四個(gè)階段：直流電機(jī)、交流電機(jī)、控制電機(jī)、特種電機(jī)。

電機(jī)發(fā)展歷史年鑒

1820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特（Oersted）發(fā)現(xiàn)了電流在磁場中受機(jī)械力的作用，即電流的磁效應(yīng)

1821年，英國科學(xué)家法拉第(Faraday)總結(jié)了載流導(dǎo)體在磁場內(nèi)受力并發(fā)生機(jī)械運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象，法拉第的試驗(yàn)?zāi)Ｐ涂梢哉J(rèn)為是現(xiàn)代直流電動(dòng)機(jī)的雛形

1824年，阿拉果（Arago）發(fā)現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)磁場，為交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的發(fā)明奠定了基礎(chǔ)。當(dāng)時(shí)阿拉果（Arago）轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)懸掛著的磁針，在磁針外圍環(huán)繞一個(gè)金屬圓環(huán)，以研究磁針旋轉(zhuǎn)時(shí)圓環(huán)所起的阻尼作用，這就是首次利用機(jī)械力所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場

1825年，發(fā)現(xiàn)了阿拉果旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象，根據(jù)作用力和反作用力的原理，利用外繞金屬圓環(huán)的旋轉(zhuǎn)，阿拉果使懸掛的磁針得到一定的偏轉(zhuǎn)，這個(gè)現(xiàn)象實(shí)質(zhì)上就是以后多相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的工作基礎(chǔ)

1831年，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律，并發(fā)明了單極直流電機(jī)

1832年，人們知道了單相交流發(fā)電機(jī)。由于生產(chǎn)上沒什么需要，加上當(dāng)時(shí)科學(xué)水平的限制，人們對交流電還不很了解，所以交流電機(jī)實(shí)質(zhì)上沒什么發(fā)展

1833年，法國發(fā)明家皮克西（Pixii）制成了第一臺旋轉(zhuǎn)磁極式直流發(fā)電機(jī)，主要利用了磁鐵和線圈之間的相對運(yùn)動(dòng)和一個(gè)換向裝置，這就是現(xiàn)代直流發(fā)電機(jī)的雛形。楞次已經(jīng)證明了電機(jī)的可逆原理

1833～1836年，美國人奧蒂斯設(shè)計(jì)和制造了第一臺ARBOR步進(jìn)電機(jī)生產(chǎn)率為35米3／時(shí)

1834年，俄國物理學(xué)家雅可比（Якоби）設(shè)計(jì)并制成了第一臺實(shí)用的直流電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)有15瓦，由一組靜止的磁極和一組可以轉(zhuǎn)動(dòng)的磁極組成；依靠兩組磁極之間的電磁力和換向器的換向作用，得到了連續(xù)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)

1838年，雅可比把改進(jìn)的直流電動(dòng)機(jī)裝在一條小船上

1850年，美國發(fā)明家佩奇（Page）制造了一臺10馬力的直流電動(dòng)機(jī)，用來驅(qū)動(dòng)有軌電車

1851年，辛斯坦得首先提出（1863年再次由華爾德提出）電流代替永磁來勵(lì)磁，使磁場得以初步加強(qiáng)。由希奧爾特首先提出（1866~1867年再次由華爾德和西門子提出）用蓄電池他勵(lì)發(fā)展到自勵(lì)，最終地解決了加強(qiáng)勵(lì)磁的問題

1857年，英國電學(xué)家惠斯通（Wheatstone）發(fā)明了用伏打電池勵(lì)磁的發(fā)電機(jī)

1860年，潘啟諾梯（Pacinotti）在電動(dòng)機(jī)的模型中提出環(huán)形電樞繞組的結(jié)構(gòu)，由于銅線的利用變差沒有受到人們的重視

1864年，英國特理學(xué)家麥克斯韋（Maxwell）提出了麥克斯韋方程組，創(chuàng)立了完整的經(jīng)典電磁學(xué)理論體系，為電機(jī)電磁場分析奠定基礎(chǔ)

1867年，馬克斯威爾對自勵(lì)現(xiàn)象作出了數(shù)學(xué)分析，是電機(jī)理論中的第一篇經(jīng)典論文。德國工程師西門子（Siemens）制造了第一臺自饋式發(fā)電機(jī)，甩掉了伏打電池

1870年，格拉姆（Gramme）提出了發(fā)電機(jī)環(huán)形閉合電樞繞組的結(jié)構(gòu)，由于環(huán)形繞組為分布繞組，電壓脈動(dòng)較小，換向和散熱情況均較良好，所以很快取代了T 型繞組。由于對這二種結(jié)構(gòu)進(jìn)行對比的結(jié)果，終于使電動(dòng)機(jī)的可逆原理為公眾所接受，從此發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的發(fā)展合二為一

1871年，凡．麥爾準(zhǔn)發(fā)明了交流發(fā)電機(jī)

1873年，由海夫納-阿爾泰涅克提出鼓型電樞繞組，既具有T型和環(huán)形電樞繞組的優(yōu)點(diǎn)，又免除了它們的缺點(diǎn)；因?yàn)楣男碗姌欣@組實(shí)質(zhì)上就是T型電樞繞組的分布化。麥克斯韋出版《電磁通論》

1876年，亞勃羅契訶夫首次采用交流發(fā)電機(jī)和開磁路式串聯(lián)變壓器，來供電給他所發(fā)明的“電燭”，是交流電用于照明系統(tǒng)的開始

1878年，為了加強(qiáng)繞組的機(jī)械固定和減少銅線內(nèi)部的渦流耗損，繞組的有效部分放到鐵心的槽中

1879年，拜依萊（Bailey）首次用電的辦法獲得了旋轉(zhuǎn)磁場，采用依次變動(dòng)四個(gè)磁極上的勵(lì)磁電流的方法，如果在四個(gè)磁場的中間放一個(gè)銅盤，由于感應(yīng)渦流的作用，銅盤將隨著磁場的變動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，這就是最初的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)

1880年，愛迪生（Edison）提出采用迭片鐵心；這樣就大大減少了鐵心損耗，同時(shí)降低了電樞繞組的溫升。同年，馬克西提出將鐵心分成幾迭，每迭之間留出一定寬度的通風(fēng)槽以加強(qiáng)散熱。使得直流電機(jī)的電磁負(fù)荷、單機(jī)容量和效率都提高到前所未有的水平；這樣，換向器上的火花問題就成為當(dāng)時(shí)的突出問題

1882年，臺勃萊茲（Deprez）把米斯巴哈水電站發(fā)出的2千瓦直流電能，通過一條57公里長的輸電線送到慕尼黑，從而證明了遠(yuǎn)距離輸電的可能性。臺勃萊茲的試驗(yàn)，為電能和電機(jī)的應(yīng)用打開了廣闊的前景。是直流電機(jī)發(fā)展史上的一個(gè)重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)

1883年，臺勃萊茲在巴黎科學(xué)院提出，把二個(gè)在時(shí)間和空間上各自相差1/4周期的交變磁場合成，就可以得到一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場

1884年，曼奇斯（Menges）發(fā)明了補(bǔ)償繞組和換向極，促進(jìn)了電、磁負(fù)荷和單機(jī)容量的進(jìn)一步提高，而容量繼續(xù)提高的主要困難和限制，仍然是換向器上的火花問題?；羝战鹕值馨l(fā)明了具有閉合磁路的變壓器

1885年，齊波諾斯基（Zipernowski）、得利（Deri）和勃拉第（Blathy）三人提出了心式和殼式結(jié)構(gòu)，使得單相變壓器在照明系統(tǒng)中得到了一定的應(yīng)用。弗拉利斯（Ferraris）發(fā)現(xiàn)二相電流可以構(gòu)成旋轉(zhuǎn)磁場。在不知前人研究成果的情況下，弗拉利斯得出了與拜依萊和臺勃萊茲同樣的結(jié)論；并且進(jìn)一步把利用交流電來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，和利用銅盤來產(chǎn)生感應(yīng)渦流這兩個(gè)思想結(jié)合起來，制成了第一臺二相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。福勃斯（Forbs）提出用炭粉來做電刷。使得火花問題暫告緩和

1886年，霍普金生兄弟（John and Edward hopkinson）確立了磁路的歐姆定律，使得人們能夠自覺地來設(shè)計(jì)電機(jī)的磁路

1888年，弗拉利斯在意大利科學(xué)院提出了“利用交流電來產(chǎn)生電動(dòng)旋轉(zhuǎn)”的經(jīng)典論文。同一時(shí)期（1886~1888年），特斯拉亦獨(dú)立地從事于旋轉(zhuǎn)磁場的研究和試驗(yàn)，而且和弗拉利斯互不相涉和幾乎同時(shí)地發(fā)明了感應(yīng)電動(dòng)機(jī)

1889年，多利沃-多勃羅夫斯基提出采用三相制的建議，證明三相交流電也可以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，同時(shí)設(shè)計(jì)和制出了第一臺三相變壓器和三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)

1891年，阿諾爾德（Arnold）建立了直流電樞繞組的理論，使直流電機(jī)的設(shè)計(jì)和計(jì)算建立在更加科學(xué)的基礎(chǔ)上。三相制就迅速的被推廣使用

1893年左右，開耐萊（Kenelly）和司坦麥茨（Steinmetz）開始利用復(fù)數(shù)和向量來分析交流電路

1894年，海蘭（Heyland）提出“多相感應(yīng)電機(jī)和變壓器性能的圖解確定法”的論文，是感應(yīng)電機(jī)理論中的第一篇經(jīng)典性論文。同年，弗拉利斯已經(jīng)采用把脈振磁場分解為二個(gè)大小相等、轉(zhuǎn)向相反的旋轉(zhuǎn)磁場的辦法來分析單相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)；雖然弗拉利斯所得的結(jié)果仍不免于錯(cuò)誤，但是他所用的方法，卻對旋轉(zhuǎn)電機(jī)的理論分析有著不可磨滅的貢獻(xiàn)，這種方法以后被稱為雙旋轉(zhuǎn)磁場理論

1895年，波梯（Potier）和喬治（Goege）建立了交軸磁場理論

1899年，在研究凸極同步電動(dòng)機(jī)的電樞反應(yīng)時(shí)，勃朗臺爾（Blondel）提出雙反應(yīng)理論；這個(gè)理論后來被道黑提（Doherty）、尼古爾（Nickle）和派克（Park）等人所發(fā)展，成為現(xiàn)代同步電機(jī)理論的基礎(chǔ)

1913年，福提斯古（Fortescue）開始分析感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的不對稱情況

1918年，福提斯古提出了求解三相不對稱問題的對稱分量法

1920年，英國人所開發(fā)步進(jìn)電機(jī)

1920~1940年許多學(xué)者（Drefus, Punga, Fritz, Moller, Heller）對雙籠和深槽電機(jī)的理論和計(jì)算方法，諧波磁場 所產(chǎn)生的寄生轉(zhuǎn)矩，異步電機(jī)的噪音等問題進(jìn)行了一系列研究

1926~1930年，道黑提和尼古爾二人先后提出了五篇經(jīng)典性論文，發(fā)展了勃朗臺爾的雙反應(yīng)理論，求出了穩(wěn) 態(tài)和暫態(tài)時(shí)同步電機(jī)的功角特性，和三相、單相突然短路電流

1929年，派克利用坐標(biāo)變換和算子法，導(dǎo)出了暫態(tài)時(shí)同步電機(jī)的電勢方程和算子阻抗。同一時(shí)期，許多學(xué) 者又深入地研究了同步電機(jī)內(nèi)部的磁場分布，得出了各種電抗的計(jì)算公式和測定方法。所有這些工作，使 得同步電機(jī)內(nèi)部的理論達(dá)到了比較完善的地步

1935~1938年，克朗（Kron）系統(tǒng)地提出了利用張量分析來研究旋轉(zhuǎn)電機(jī)的方法

1940年前后，出現(xiàn)了一系列新的控制電機(jī)，例如電機(jī)放大機(jī)，交流測速發(fā)電機(jī)，回轉(zhuǎn)變壓器等。為了滿足 控制系統(tǒng)的要求，自整角機(jī)的精度和伺服電動(dòng)機(jī)的性能亦有很大的提高。同一時(shí)期，小型分馬力電機(jī)的理 論已有較大的發(fā)展。

1950年代后期晶體管的發(fā)明也逐漸應(yīng)用在步進(jìn)電機(jī)上

1950~1960年，許多學(xué)者進(jìn)一步研究了同步電機(jī)和感應(yīng)電機(jī)的電磁—機(jī)械暫態(tài)。由于利用了物理模型和模擬 計(jì)算機(jī)，使得許多復(fù)雜的電機(jī)動(dòng)態(tài)運(yùn)行問題得到了解決

1958年，英國Bristol大學(xué)的G.H.Rawcliffe等提出極幅調(diào)制繞組(稱為P.A.M 繞組)

1959年起，逐步建立起機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的新體系

1970年，英國Leeds大學(xué)步進(jìn)電機(jī)研究小組首創(chuàng)一個(gè)開關(guān)磁阻電機(jī)（Switched Reluctance Motor, SRM）雛 形，這是關(guān)于開關(guān)磁阻電機(jī)最早的研究

1972年，進(jìn)一步對帶半導(dǎo)體開關(guān)的小功率開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)（10w～1kw）進(jìn)行了研究

1975年，開關(guān)磁阻電機(jī)有了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展，并一直發(fā)展到可以為50kw的電瓶汽車提供裝置

1980年在英國成立了開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置有限公司（SRD Ltd.），專門進(jìn)行SRD系統(tǒng)的研究、開發(fā)和設(shè)計(jì)

1983年，英國（SRD Ltd.）首先推出了開關(guān)磁阻電機(jī)SRD系列產(chǎn)品，該產(chǎn)品命名為OULTON

1984年，TASC驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)公司也推出了他們的產(chǎn)品。另外SRD Ltd. 研制了一種適用于有軌電車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，到1986年已運(yùn)行500km

1992年，美國著名電機(jī)專家T.A.Lipo等人首先提出雙凸極永磁電機(jī)