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电机基础知识
——电机测试产品部
崔波
大纲
电机基础知识
各类电机特点、原理
电机市场趋势
词汇
电机：也称电动机（俗称马达），是指依
据电磁感应定律实现电能的转换或传递的
一种电磁装置。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。
电机基础知识
电机的分类
电机的产品型号介绍
电机基础知识
电机的分类
1、基本分类方法
1.1 按能量转换方向不同：
• 发电机
• 电动机
1.2 按电源性质和应用场合
• 交流电机
• 直流电机
电机基础知识
1.3 按机座号或功率
电机基础知识
2.比较详细的分类：


自整角机



位置信号感应同步器

旋转变压器
信号元件





速度信号 — 测速机



旋转电动机




电磁原理工作直线电动机
功率元件
摆动式电动机




非电磁原理工作



直流


发电机交流

变压器




电机基础知识


励磁式直流电动机



普通
永磁式直流电动机


混合式直流电动机







无刷直流电动机




直流电动机
力矩电动机




新型无槽电枢直流电动机



杯型电枢电动机





动圈式转子直流电动机


盘式电动机



印制绕组电枢电动机









励磁式





永磁式

三相或单相同步电动机



同步


磁阻式



磁滞式







交流同步伺服电动机





旋转电动机





笼型异步电动机




交流电动机
绕线转子异步电动机







外转子异步电动机





三相盘式异步电动机

异步结构派生系列



电磁调速异步电动机



齿轮调速异步电动机








电磁制动异步电动机





电气派生系列高转差率异步电动机






变极、多速异步电动机




交直流两用电动机
交直流两用电动机
交直流换向器电动机


磁阻式步进电动机

步进电动机
永磁式步进电动机

混合式步进电动机



电机基础知识
电机的产品型号介绍
1.适用范围：
除控制电机以外的各种类型旋转电机。
2.参考标准：
GB 4831-84。
3.产品型号由产品代号、规格代号、特殊环境代
号和补充代号等四个部分组成。
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4.产品代号说明：
由电机类型代号、电机特点代号、设计序号和励磁方式代号四个
小节顺序组成。
4.1.电机类型代号：
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4.2 电机特点代号：
表示电机的性能、结构或用途等，采用汉语
拼音字母标注。
4.3 设计序号：
指电机产品设计的顺序，用阿拉伯数字表示
。对于第一次设计的产品不标注设计序号，
派生系列设计序号按基本系列标注，专用系
列按本身设计的顺序标注。
4.4励磁方式：
用汉语拼音字母标注，其中字母S表示三次谐
波励磁、J表示晶闸管励磁、X表示相复励励
磁，并标注于设计序号之后。
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5. 电机规格代号：
电机规格代号用轴中心高、铁心外径、机座
号、机壳外径、轴伸直径、凸缘代号、机座
长度、铁心长度、功率、电流等级、转速或
极数等来表示。
机座长度采用国际通用字母符号表示，S表
示短机座、M表示中机座、L表示长机座。
铁心长度按由短至长，依次用数字1，2，…
表示。
极数用阿拉伯数字表示。
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6. 电机的特殊环境代号：
7.补充代号：
仅适用于有此要求的电机。
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8. 电机型号举例：
常见电机特点、原理
1.详见《常见电机绕组说明.doc》。
2. 关于PG电机：
PG电机是一种带有霍尔元件的电机。霍尔元件被
安装在电机的内部，正常时风机每转一周，霍尔元
件输出一个或几个脉冲信号。当风扇电机转速高时
，其输出脉冲信号频率高；当风扇电机转速低时，
其输出脉冲信号频率低。输出的脉冲信号被单片机
采集，然后通过调整可控硅的导通角从而调整PG
电机的工作电压，进行风速的自动控制。
典型应用场合：家用空调室内风机。
常见电机特点、原理
3. 关于串激电机：
单相串励电动机的定子由凸极铁心和励
磁绕组组成，转子由隐极铁心、电枢绕组
、换向器及转轴等组成。励磁绕组与电枢
绕组之间通过电刷和换向器形成串联回路
。换句话说，串激（串励）电机的定子绕
组和转子绕组串联的。
典型应用场合： 吸尘器风机。
常见电机特点、原理
4. 关于直流无刷
无刷直流伺服电动由电机本体、位置传感器、驱动电路三部分组成。电机本体的主
要特点是，采用永磁转子，而定子结构则类似于交流感应电动机，采用三相或二相
绕组。因此，电机本体几乎雷同于永磁同步电动机。位置传感器将决定这类电机的
运行性能，也将决定这类电机的去动电路的结构及其复杂程度。目前比较常用的是
光电式位置传感器、霍尔元件位置传感器，这两种传感器分辨率低但成本也低；绝
对位置光学码盘、旋转变压器则具有高分辨率的特点。无刷电动机系统按其完成的
功能不同可以分为速率伺服系统和位置伺服系统两大类。速度伺服系统中使用的无
刷电机一般简称伺服电机，而位置伺服系统中使用的无刷电机则称为力矩电机。电
机本体在设计上各有特点。前者一般取长细外形结构，气隙磁场采用近乎方波的准
方波气隙磁场；后者一般取扁平外形结构，气隙磁场则采用正弦波。前者的驱动电
路采用方波电压或电流驱动；而后者的驱动电路采用正弦波电流驱动。力矩波动是
它们的共同主要精度指标，而后者则更加强调减小和控制力矩波动。
两个概念：
对于 电动机本体来说，
国际惯例：反电势为梯形波——无刷直流电动机（BLDCM）（Brush less DC Motor
）;
反电势为正弦波——永磁同步电动机（PMSM）（Permanent Magnetic
Synchronic Motor）
国内一般习惯称PMSM为正弦波无刷直流电动机。
电机市场趋势
21世纪微特电机发展特点为高效率低能耗、高出力省
材料、高性能高可靠、小尺寸轻重量等。
基于这个特点，除了常规的单三相异步电动机和步进电
机等之外，有如下三个趋势值得关注：
1. 永磁无刷电机
 使用领域：
1.1 网络领域使用的微特电机，如HDD主轴电机、打印
机主轴电机、复印机主轴电机、计算机风机、高档DVD
主轴电机等；
1.2 家电领域使用的微特电机，如空调器、洗衣机、电
冰箱等；
1.3 电动车领域使用的驱动电机。
电机市场趋势
2. 高效电机
从全球范围看，电机的用电量平均占世界总用电量的50％以上；
目前在中国，这个数字约为60％。资料显示，我国八成以上的电机
产品效率比国外先进水平低2～3 个百分点。目前国内广泛应用的Ｙ
系列电机效率平均值为87.3%；而美国高效电机的效率平均值为
90.3%（这是美国能源政策法令所规定的市场准入效率水平），其
超高效电机的效率平均值则达91.7%。如能实现电机系统运行效率
提高2 个百分点，将可以在全国范围内节电200 亿千瓦时，同时还
能大量减少温室气体排放，提高中国电机的出口水平。
目前中国高效电机市场份额仅占整个电机市场的10%左右，上升
空间极大。“
电机市场趋势
3.交流变频技术及变频电机：
相对于直流调速，交流调速具有下面几个优点: (1)
交流电动机特别是笼型异步电动机的价格远低于直流电
动机。 (2)交流电动机不易出现故障, 维修简单。 (3)使
用场合没有限制。(4)电动机的单机容量远大于直流电动
机。
随着电力电子技术、计算机控制技术的发展，。国
外主要电动机生产公司早已迅速摆脱了单一电动机生产
制造模式 , 以成套机电产品形式走向市场，电力电子、
电动机及控制技术一体化的趋势愈加明显。
谢谢！