一、电机基本分类1、按输入电流划分1) 直流电机 原理：输入电流为直流通过电刷和换向片使电机转子持续不断的得到同一方向电流优点：直流电动机的调速范围宽广，调速特性平滑，过载能力较强，起动和制动转矩较大缺点：由于电刷易磨损，所以电机寿命不高；并且直流电机功率相对较小 2) 交流电机原理：输入电流为交流，用电磁铁代替永磁体，交流信号加载到电机定子上产生旋转磁通势，从而使电机绕组不断切割磁力线产生场力优点：寿命高，功率大，受到大电流冲击时不易损坏，冷却制动都较为方便缺点：精度低，调速性能较差 2、按控制方式划分1) 传统电机原理：模拟量输入，即对电枢绕组直接通电，对电机的控制完全取决于对 输入电流和电压的控制 优点：价格低，控制电路简单，功率可以做到很大 缺点：精度很低，调速曲线很粗糙 2) 步进电机原理：步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构通俗一点讲：当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（及步进角）可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时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。
优点：由于是数字量输入，电机精度得到了极大的提高，速度与加速度控制很容易实现，且控制效果较好 缺点：高速时性能差，控制器驱动器电路复杂体积大价格高于传统电机3) 伺服电机原理：伺服电动机又称执行电动机，分为直流和交流伺服电动机两大类，伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数） 优点：由于伺服电机自带电机编码器形成内闭环所以控制精度很高，能在高速下正常运行驱动器可与上位机直接通信 缺点：价位高，进口商品供货周期长，维修费用高 3、 按换向方式划分1) 有刷电机原理：电机电刷的原理与滑环类似，直流电机通过电刷将直流电输送到绕组上，电刷的存在使得电机在转动过程中不会绕线存在电刷的电机叫做有刷电机。
优点：有刷电机成本低，结构简单，启动转矩大，调速范围宽，控制容易，缺点：电刷需定期更换，电机寿命短，功率曲线非线性2) 无刷电机原理：电信号加载到电机定子上，磁极对放在转子上，这样电机就不存在绕线问题，从而省去电刷，即无刷电机优点：无刷电机没有了电刷，运转时摩擦力大大减小，运行顺畅，噪音会低许多，而且寿命较高缺点：无刷电机需外接控制电路（无刷直流），控制较为复杂，且成本较高 4、 按电机外形划分1） 柱式电机原理：柱式是电机的基本外形，无论传统电机、步进电机还是伺服电机绝大多数外形都是柱式的优点：转矩大，功率密度高，节约电能缺点：在某些场合下受安装条件限制较大，散热性较差，与盘式电机相比存在转矩脉动2） 盘式电机原理：内部构造与柱式电机类似，采用无铁心电枢结构，外形扁平，轴向尺寸短优点：适合薄型安装，换向性能好，适合于频繁启动制动转向的场合，散热性好，不存在转矩脉动缺点：与柱式电机相比，转矩较小，功率密度小，不适合大功率应用5、力矩电机 力矩电机是一种具有软机械特性和宽调速范围的特种电机这种电机的轴不是以恒功率输出动力而是以恒力矩输出动力其主要特点是具有软的机械特性,可以堵转.当负载转矩增大时能自动降低转速,同时加大输出转矩.当负载转矩为一定值时改变电机端电压便可调速。
原理：开环电流控制，内阻比普通电机大可以适应堵转 优点：价格低，转矩大，堵转时不会损坏电机，当负载转矩增大时能自动降低转速，同时加大输出转矩 缺点：无反馈，控制精度低，在不增加外设的情况下无法停在某精确位置二、选用原则1、从成本考虑 传统电机<步进电机<伺服电机2、从电机转速要求考虑 传统电机转速范围宽但调速不精确且不平滑，并且随转速降低功率也会降低，随之带来的是转矩降低；步进电机对转速要求更加苛刻，转速过低时会出现抖动和爬行现象，速度高时扭矩会大幅度降低，所以步进电机仅适用于中速运行情况 伺服电机在转速方面优势很明显，基本没有明显的弱点3、从控制精度考虑 传统电机因为是模拟量控制所以精度无法保证，步进电机和伺服电机是数字信号控制其精度要远高于传统电机，但是伺服电机自带编码器实现内闭环控制能有效的减少掉步的情况，并且通常情况下伺服电机步距角要远小于步进电机因此精度更高步进电机是一种离散运动的装置，它和现代数字控制技术有着本质的联系在目前国内的数字控制系统中，步进电机的应用十分广泛随着全数字式交流伺服系统的出现，交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。
为了适应数字控制的发展趋势，运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机虽然两者在控制方式上相似（脉冲信号和方向信号），但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异现就二者的使用性能作一比较 一、控制精度不同 两相混合式步进电机步距角一般为3.6°、 1.8°，五相混合式步进电机步距角一般为0.72 °、0.36°也有一些高性能的步进电机步距角更小如四通公司生产的一种用于慢走丝机床的步进电机，其步距角为0.09°；德国百格拉公司（BERGER LAHR）生产的三相混合式步进电机其步距角可通过拨码开关设置为1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、 0.036°(由步进电机驱动器进行细分)，兼容了两相和五相混合式步进电机的步距角 交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证以**全数字式交流伺服电机为例，对于带标准2500线编码器的电机而言，由于驱动器内部采用了四倍频技术，其脉冲当量为360°/10000=0.036°对于带17位编码器的电机而言，驱动器每接收217=131072个脉冲电机转一圈，即其脉冲当量为360°/131072=9.89秒。
是步距角为1.8° 的步进电机的脉冲当量的1/655 二、低频特性不同 步进电机在低速时易出现低频振动现象振动频率与负载情况和驱动器性能有关，一般认为振动频率为电机空载起跳频率的一半这种由步进电机的工作原理所决定的低频振动现象对于机器的正常运转非常不利当步进电机工作在低速时一般应采用阻尼技术来克服低频振动现象，比如在电机上加阻尼器，或驱动器上采用细分技术等 交流伺服电机运转非常平稳，即使在低速时也不会出现振动现象交流伺服系统具有共振抑制功能，可涵盖机械的刚性不足，并且系统内部具有频率解析机能（FFT），可检测出机械的共振点，便于系统调整 三、矩频特性不同 步进电机的输出力矩随转速升高而下降，且在较高转速时会急剧下降，所以其最高工作转速一般在300～600RPM交流伺服电机为恒力矩输出，即在其额定转速（一般为2000RPM或3000RPM）以内，都能输出额定转矩，在额定转速以上为恒功率输出 四、过载能力不同 步进电机一般不具有过载能力交流伺服电机具有较强的过载能力以**交流伺服系统为例，它具有速度过载和转矩过载能力其最大转矩为额定转矩的三倍，可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩步进电机因为没有这种过载能力，在选型时为了克服这种惯性力矩，往往需要选取较大转矩的电机，而机器在正常工作期间又不需要那么大的转矩，便出现了力矩浪费的现象。
五、运行性能不同 步进电机的控制为开环控制，启动频率过高或负载过大易出现丢步或堵转的现象，停止时转速过高易出现过冲的现象，所以为保证其控制精度，应处理好升、降速问题交流伺服驱动系统为闭环控制，驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样，内部构成位置环和速度环，一般不会出现步进电机的丢步或过冲的现象，控制性能更为可靠 六、速度响应性能不同 步进电机从静止加速到工作转速（一般为每分钟几百转）需要200～400毫秒交流伺服系统的加速性能较好，以** 400W交流伺服电机为例，从静止加速到其额定转速3000RPM仅需几毫秒，可用于要求快速启停的控制场合 综上所述，交流伺服系统在许多性能方面都优于步进电机但在一些要求不高的场合也经常用步进电机来做执行电动机所以，在控制系统的设计过程中要综合考虑控制要求、成本等多方面的因素，选用适当的控制电机al0 引言 从广义上讲，电机是电能的变换装置，包括旋转电机和静止电机旋转电机是根据电磁感应原理实现电能与机械能之间相互转换的一种能量转换装置；静止电机是根据电磁感应定律和磁势平衡原理实现电压变化的一种电磁装置，也称其为变压器 这里我们主要讨论旋转电机，旋转电机的种类很多，在现代工业领域中应用极其广泛，可以说，有电能应用的场合都会有旋转电机的身影。
与内燃机和蒸汽机相比，旋转电机的运行效率要高的多；并且电能比其它能源传输更方便、费用更廉价，此外电能还具有清洁无污、容易控制等特点，所以在实际生活中和工程实践中，旋转电机的应用日益广泛 不同的电机有不同的应用场合，随着电机制造技术的不断发展和对电机工作原理研究的不断深入，目前还出现了许多新型的电机，例如，美国EAD公司研制的无槽无刷直流电动机，日本SERVO公司研制的小功率混合式步进电机，我国自行研制适用于工业机床和电动自行车上的大力矩低转速电机等 1 旋转电机分类 在旋转电机中，由于发电机是电能的生产机器，所以和电动机相比，它的种类要少的多；而电动机是工业中的应用机器，所以和发电机相比，人们对电动机的研究要多的多，对其分类也要详细的多实际上，我们通常所说的旋转电机都是狭义的，也就是电动机——俗称“马达”众所周知，电动机是传动以及控制系统中的重要组成部分，随着现代科学技术的发展，电动机在实际应用中的重点已经开始从过去简单的传动向复杂的控制转移；尤其是对电动机的速度、位置、转矩的精确控制 由此可见，对于一个电气工程技术人员来说，熟悉各种电机的类型及其性能是很重要的一件事情通常人们根据旋转电机的用途进行基本分类。
下面我们就从控制电动机开始，逐步介绍电机中最有代表性、最常用、最基本的电动机——控制电动机和功率电动机以及信号电机 2 控制电动机 2.1 伺服电动机 伺服电动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，拖动被控制元件，从而达到控制目的 伺服电动机有直流和交流之分；最早的伺服电动机是一般的直流电动机，在控制精度不高的情况下，才采用一般的直流电机做伺服电动机目前的直流伺服电动机从结构上讲,就是小功率的直流电动机,其励磁多采用电枢控制和磁场控制,但通常采用电枢控制 旋转电机的分类，直流伺服电动机在机械特性上能够很好的满足控制系统的要求，但是由于换向器的存在，存在许多的不足：换向器与电刷之间易产生火花，干扰驱动器工作，不能应用在有可燃气体的场合；电刷和换向器存在摩擦，会产生较大的死区；结构复杂，维护比较困难 交流伺服电动机本质上是一种两相异步电动机，其控制方法主要有三种：幅值控制、相位控制和幅相控制 一般地，伺服电动机要求电动机的转速要受所加电压信号的控制；转速能够随着所。