快速——三種電機類(lèi)型是什么?我聽(tīng)到的最常見(jiàn)的答案是“有刷直流電機、步進(jìn)電機和無(wú)刷直流電機，”這基本上是對這個(gè)問(wèn)題的下意識反應。

有刷電機又稱(chēng)直流電機或碳刷電機，常說(shuō)的直流電機就是指有刷直流電機，它采用機械換向，外部磁極不動(dòng)內部線(xiàn)圈(電樞)動(dòng)，換向器和轉子線(xiàn)圈一起旋轉，電刷和磁鐵都不動(dòng)，于是換向器和電刷摩擦摩擦，完成電流方向的切換。

步進(jìn)電機又稱(chēng)為脈沖電機，基于最基本的電磁鐵原理，它是一種可以自由回轉的電磁鐵，其動(dòng)作原理是依靠氣隙磁導的變化來(lái)產(chǎn)生電磁轉矩。

無(wú)刷電機在某些領(lǐng)域也稱(chēng)直流變頻電機(BLDC)，它采用電子換向(霍爾傳感器)，線(xiàn)圈(電樞)不動(dòng)磁極動(dòng)，此時(shí)永磁鐵可以在線(xiàn)圈外部也可以在線(xiàn)圈內部，于是有了外轉子無(wú)刷電機和內轉子無(wú)刷電機之分。

我認識的一些更勇敢的電機驅動(dòng)專(zhuān)家可能會(huì )說(shuō)“單相交流輸入、多相交流輸入或直流輸入”，根據其輸入機制而不是特定的電機類(lèi)型對每個(gè)電機進(jìn)行分類(lèi)。我承認，這是一個(gè)非常聰明的答案。在電機分類(lèi)中肯定不乏不同的可能分組，從位置傳感器的使用到電源電壓再到驅動(dòng)器的實(shí)現;一些工程師可能很想嘗試以這些方式回答，即使響應并不總是適合三個(gè)不同的類(lèi)別。在這篇技術(shù)文章中，我將介紹一種看待電機分類(lèi)的新方法。

我最近對我們應該按功能對電機進(jìn)行分類(lèi)的想法著(zhù)迷。許多應用程序使用不同種類(lèi)的電機，具體取決于設計人員的心血來(lái)潮，但相同的電機解決方案甚至可能不適用于使用相同類(lèi)型電機的不同應用程序。如果這句話(huà)讓你頭疼(我的通訊同事向我保證它對她有這種影響)，讓我給你一個(gè)更好的例子：你可以用步進(jìn)電機實(shí)現一個(gè)平移-傾斜-變焦 (PTZ) 相機軸，一個(gè)無(wú)刷直流電機甚至有刷直流電機。無(wú)刷直流電機也是吊扇中最常見(jiàn)的電機類(lèi)型。但是您不能對這兩種終端設備類(lèi)型使用相同的無(wú)刷直流電機解決方案。吊扇驅動(dòng)電路，無(wú)論其性能多么出色，對于 PTZ 攝像機來(lái)說(shuō)都是一個(gè)糟糕的選擇，并導致產(chǎn)品無(wú)法正常工作。為什么我會(huì )知道這個(gè)?直覺(jué)上，我認識到(您可能也知道)吊扇電機的“功能”和 PTZ 攝像機電機的“功能”非常不同，盡管兩者都使用無(wú)刷直流電機。從應用的角度來(lái)看，電機功能必須有一個(gè)屬性，可以幫助建立不同的電機類(lèi)型分類(lèi)。

那么這些電機實(shí)際上在做什么呢?吊扇的作用是勻速旋轉，使房間內的空氣流通。云臺攝像機的功能是將攝像機移動(dòng)到某個(gè)位置并保持在那里。我可以添加第三個(gè)示例——無(wú)繩電鉆。用戶(hù)通過(guò)按下扳機來(lái)控制鉆頭的扭矩，也許是通過(guò)墻釘鉆一點(diǎn)。這些電機有非常不同的實(shí)現;因此，我對“三種電機類(lèi)型是什么?”的回答 是一個(gè)強調的“速度、扭矩和位置”。請看下面的表 1。

表 1：速度、扭矩和位置匯總

我不會(huì )說(shuō)不可能，但這幾乎是不可能的。由于位置控制系統主要以零速運行，因此沒(méi)有可感應的反電動(dòng)勢，因此沒(méi)有無(wú)傳感器信號來(lái)關(guān)閉環(huán)路。