一、有刷電機的原理有刷電機采用機械換向，磁極不動，線圈旋轉(zhuǎn)。電機工作時，線圈和換向器旋轉(zhuǎn)，磁鋼和碳刷不轉(zhuǎn)，線圈電流方向的交替變化是隨電機轉(zhuǎn)動的換相器和電刷來完成的。在有刷電機中，這個過程是將各組線圈的兩個電源輸入端，依次排成一個環(huán)，相互之間用絕緣材料分隔，組成一個象圓柱體的東西，與電機軸連成一體，電源通過兩個碳元素做成的小柱子（碳刷），在彈簧壓力的作用下，從兩個特定的固定位置，壓在上面線圈電源輸入環(huán)狀圓柱上的兩點，給一組線圈通電。隨著電機轉(zhuǎn)動，不同時刻給不同線圈或同一個線圈的不同的兩極通電，使得線圈產(chǎn)生磁場的N-S極與***靠近的永磁鐵定子的N-S極有一個適合的角度差，磁場異性相吸、同性相斥，產(chǎn)生力量，推動電機轉(zhuǎn)動。碳電極在線圈接線頭上滑動，象刷子在物體表面刷，因此叫碳“刷”。相互滑動，會摩擦碳刷，造成損耗，需要定期更換碳刷；碳刷與線圈接線頭之間通斷交替，會發(fā)生電火花，產(chǎn)生電磁破，干擾電子設(shè)備。二、無刷電機工作原理無刷電機采取電子換向，線圈不動，磁極旋轉(zhuǎn)。無刷電機，是使用一套電子設(shè)備，通過霍爾元件，感知永磁體磁極的位置，根據(jù)這種感知，使用電子線路，適時切換線圈中電流的方向，保證產(chǎn)生正確方向的磁力，來驅(qū)動電機。消除了有刷電機的缺點。這些電路，就是電機控制器。無刷電機的控制器，還可以實現(xiàn)一些有刷電機不能實現(xiàn)的功能，比如調(diào)整電源切換角，制動電機，使電機反轉(zhuǎn)，鎖住電機，利用剎車信號，停止給電機供電。現(xiàn)在電瓶車的電子報警鎖，就充分利用了這些功能。無刷直流電機由電動機主體和驅(qū)動器組成，是一種典型的機電一體化產(chǎn)品。由于無刷直流電動機是以自控式運行的，所以不會象變頻調(diào)速下重載啟動的同步電機那樣在轉(zhuǎn)子上另加啟動繞組，也不會在負(fù)載突變時產(chǎn)生振蕩和失步。三、調(diào)速方式的區(qū)別實際上兩種電機的控制都是調(diào)壓，只是由于無刷直流采用了電子換向，所以要有數(shù)字控制才可以實現(xiàn)了，而有刷直流是通過碳刷換向的，利用可控硅等傳統(tǒng)模擬電路都可以控制，比較簡單。1、有刷馬達(dá)調(diào)速過程是調(diào)整馬達(dá)供電電源電壓的高低。調(diào)整后的電壓電流通過整流子及電刷地轉(zhuǎn)換，改變電極產(chǎn)生的磁場強弱，達(dá)到改變轉(zhuǎn)速的目的。這一過程被稱之為變壓調(diào)速。2、無刷馬達(dá)調(diào)速過程是馬達(dá)的供電電源的電壓不變，改變電調(diào)的控制信號，通過微處理器再改變大功率MOS管的開關(guān)速率，來實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的改變。這一過程被稱之為變頻調(diào)速。四、性能差異1、有刷電機結(jié)構(gòu)簡單、開發(fā)時間久、技術(shù)成熟早在十九紀(jì)誕生電機的時候，產(chǎn)生的實用性電機就是無刷形式，即交流鼠籠式異步電動機，這種電動機在交流電產(chǎn)生以后得到了廣泛的應(yīng)用。但是，異步電動機有許多無法克服的缺陷，以致電機技術(shù)發(fā)展緩慢。尤其是直流無刷電機一直無法投入商業(yè)運營，伴隨著電子技術(shù)的日新月異，直***近幾年才慢慢投入商業(yè)運營，就其實質(zhì)來說依然屬于交流電機范疇。無刷電機誕生不久，人們就發(fā)明了直流有刷電機。由于直流有刷電機機構(gòu)簡單，生產(chǎn)加工容易，維修方便，容易控制；直流電機還具有響應(yīng)快速、較大的起動轉(zhuǎn)矩、從零轉(zhuǎn)速***額定轉(zhuǎn)速具備可提供額定轉(zhuǎn)矩的性能，所以一經(jīng)問世就得到了廣泛應(yīng)用。2、直流有刷電機響應(yīng)速度快，起動扭矩大直流有刷電機起動響應(yīng)速度快，起動扭矩大，變速平穩(wěn)，速度從零到***大幾乎感覺不到振動，起動時可帶動更大的負(fù)荷。無刷電機起動電阻大（感抗），所以功率因素小，起動扭矩相對較小，起動時有嗡嗡聲，并伴隨著強烈震動，起動時帶動負(fù)荷較小。3、直流有刷電機運行平穩(wěn)，起、制動效果好有刷電機是通過調(diào)壓調(diào)速，所以起動和制動平穩(wěn)，恒速運行時也平穩(wěn)。無刷電機通常是數(shù)字變頻控制，先將交流變成直流，直流再變成交流，通過頻率變化控制轉(zhuǎn)速，所以無刷電機在起動和制動時運行不平穩(wěn)，振動大，只有在速度恒定時才會平穩(wěn)。4、直流有刷電機控制精度高直流有刷電機通常和減速箱、譯碼器一起使用，使的電機的輸出功率更大，控制精度更高，控制精度可以達(dá)到0.01毫米，幾乎可以讓運動部件停在任何想要的地方。所有精密機床都是采用直流電機控制精度。無刷電機由于在啟動和制動時不平穩(wěn)，所以運動部件每次都會停到不同的位置上，必須通過定位銷或限位器才可以停在想要的位置上。5、直流有刷電機使用成本低，維修方便。 由于直流有刷電機結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)廠家多，技術(shù)比較成熟，所以應(yīng)用也比較廣泛，比如工廠、加工機床、精密儀器等，如果電機故障，只需更換碳刷即可，每個碳刷只需要幾元，非常便宜。無刷電機技術(shù)不成熟，價格較高，應(yīng)用范圍有限，主要應(yīng)在恒速設(shè)備上，比如變頻空調(diào)、冰箱等，無刷電機損壞只能更換。6、無電刷、低干擾無刷電機去除了電刷，***直接的變化就是沒有了有刷電機運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的電火花，這樣就極大減少了電火花對遙控?zé)o線電設(shè)備的干擾。7、噪音低，運轉(zhuǎn)順暢無刷電機沒有了電刷，運轉(zhuǎn)時摩擦力大大減小，運行順暢，噪音會低許多，這個優(yōu)點對于模型運行穩(wěn)定性是一個巨大的支持。8、壽命長，低維護成本少了電刷，無刷電機的磨損主要是在軸承上了，從機械角度看，無刷電機幾乎是一種免維護的電動機了，必要的時候，只需做一些除塵維護即可。

實現(xiàn)電能與機械能相互轉(zhuǎn)換的電工設(shè)備總稱為電機。電機是利用電磁感應(yīng)原理實現(xiàn)電能與機械能的相互轉(zhuǎn)換。把機械能轉(zhuǎn)換成電能的設(shè)備稱為發(fā)電機，而把電能轉(zhuǎn)換成機械能的設(shè)備叫做電動機。電機的分類按工作電源種類劃分：可分為直流電機和交流電機。1)直流電動機按結(jié)構(gòu)及工作原理可劃分：無刷直流電動機和有刷直流電動機。有刷直流電動機可劃分：永磁直流電動機和電磁直流電動機。電磁直流電動機劃分：串勵直流電動機、并勵直流電動機、他勵直流電動機和復(fù)勵直流電動機。永磁直流電動機劃分：稀土永磁直流電動機、鐵氧體永磁直流電動機和鋁鎳鈷永磁直流電動機。2)其中交流電機還可劃分：單相電機和三相電機。按結(jié)構(gòu)和工作原理可劃分：可分為直流電動機、異步電動機、同步電動機。1)同步電機可劃分：永磁同步電動機、磁阻同步電動機和磁滯同步電動機。2)異步電機可劃分：感應(yīng)電動機和交流換向器電動機。感應(yīng)電動機可劃分：三相異步電動機、單相異步電動機和罩極異步電動機等。交流換向器電動機可劃分：單相串勵電動機、交直流兩用電動機和推斥電動機。按起動與運行方式可劃分：電容起動式單相異步電動機、電容運轉(zhuǎn)式單相異步電動機、電容起動運轉(zhuǎn)式單相異步電動機和分相式單相異步電動機。按用途可劃分：驅(qū)動用電動機和控制用電動機。1)驅(qū)動用電動機可劃分：電動工具(包括鉆孔、拋光、磨光、開槽、切割、擴孔等工具)用電動機、家電(包括洗衣機、電風(fēng)扇、電冰箱、空調(diào)器、錄音機、錄像機、影碟機、吸塵器、照相機、電吹風(fēng)、電動剃須刀等)用電動機及其它通用小型機械設(shè)備(包括各種小型機床、小型機械、醫(yī)療器械、電子儀器等)用電動機。2)控制用電動機又劃分：步進電動機和伺服電動機等。按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)可劃分：籠型感應(yīng)電動機(舊標(biāo)準(zhǔn)稱為鼠籠型異步電動機)和繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動機(舊標(biāo)準(zhǔn)稱為繞線型異步電動機)。電動機的種類琳瑯滿目，如何在這瀚海的電機中，找到適合你的那一個呢?正確選擇電動機，功率、種類、型式是極為重要的。選擇電動機時，應(yīng)根據(jù)負(fù)載和使用環(huán)境的實際情況進行選擇，選擇時應(yīng)注意電動機的功率應(yīng)盡可能與負(fù)載相匹配，既不宜“大”，更不宜“小馬拉大車”。1、功率的選擇電動機的功率根據(jù)負(fù)載的情況選擇合適的功率，選大了雖然能保證正常運行，但是不經(jīng)濟，電動機的效率和功率因數(shù)都不高;選小了就不能保證電動機和生產(chǎn)機械的正常運行，不能充分發(fā)揮生產(chǎn)機械的效能，并使電動機由于過載而過早地?fù)p壞。(1)連續(xù)運行電動機功率的選擇：對連續(xù)運行的電動機，先算出生產(chǎn)機械的功率，所選電動機的額定功率等于或稍大于生產(chǎn)機械的功率即可。(2)短時運行電動機功率的選擇：如果沒有合適的專為短時運行設(shè)計的電動機，可選用連續(xù)運行的電動機。由于發(fā)熱慣性，在短時運行時可以容許過載。工作時間愈短，則過載可以愈大。但電動機的過載是受到***的。通常是根據(jù)過載系數(shù)l來選擇短時運行電動機的功率。電動機的額定功率可以是生產(chǎn)機械所要求的功率的1/l。2、種類和型式的選擇(1)種類的選擇：選擇電動機的種類是從交流或直流、機械特性、調(diào)速與起動性能、維護及價格等方面來考慮的。①交、直流電動機的選擇如沒有特殊要求，一般都應(yīng)采用交流電動機。②鼠籠式與繞線式的選擇三相鼠籠式異步電動機結(jié)構(gòu)簡單，堅固耐用，工作可靠，價格低廉，維護方便，但調(diào)速困難，功率因數(shù)較低，起動性能較差。因此在要求機械特性較硬而無特殊調(diào)速要求的一般生產(chǎn)機械的拖動應(yīng)盡可能采用鼠籠式電動機。因此只有在不方便采用鼠籠式異步電動機時才采用繞線式電動機。(2)結(jié)構(gòu)型式的選擇：電動機常制成以下幾種結(jié)構(gòu)型式：①開啟式在構(gòu)造上無特殊防護裝置，用于干燥無灰塵的場所。通風(fēng)非常良好。②防護式在機殼或端蓋下面有通風(fēng)罩，以防止鐵屑等雜物掉入。也有將外殼做成擋板狀，以防止在一定角度內(nèi)有雨水滴濺入其中。③封閉式它的外殼嚴(yán)密封閉，靠自身風(fēng)扇或外部風(fēng)扇冷卻，并在外殼帶有散熱片。在灰塵多、潮濕或含有酸性氣體的場所，可采用它。④防爆式整個電機嚴(yán)密封閉，用于有爆炸性氣體的場所。3、安裝結(jié)構(gòu)型式的選擇①機座帶底腳，端蓋無凸緣(B3)②機座不帶底腳，端蓋有凸緣(B5)③機座帶底腳，端蓋有凸緣(B35)4、電壓和轉(zhuǎn)速的選擇①電壓的選擇電動機電壓等級的選擇，要根據(jù)電動機類型、功率以及使用地點的電源電壓來決定。Y系列鼠籠式電動機的額定電壓只有380V一個等級。只有大功率異步電動機才采用3000V和6000V。②轉(zhuǎn)速的選擇電動機的額定轉(zhuǎn)速是根據(jù)生產(chǎn)機械的要求而選定的。但通常轉(zhuǎn)速不低于500r/min。因為當(dāng)功率一定時，電動機的轉(zhuǎn)速愈低，則其尺寸愈大，價格愈貴，且效率也較低。因此就不如購買一臺高速電動機再另配減速器來得合算。異步電動機通常采用4個極的，即同步轉(zhuǎn)速n0=1500r/min。

近年來，隨著電力電子技術(shù)、計算機技術(shù)和控制理論的發(fā)展，全球的工業(yè)電機市場得到了很大的增長。節(jié)能環(huán)保逐漸成為全球的熱點問題之一，世界電機也正向節(jié)能方向發(fā)展，發(fā)展?jié)摿κ志薮蟆８靼l(fā)達(dá)國家都相繼制定了電機的能效標(biāo)準(zhǔn)。歐美等發(fā)達(dá)國家不斷提高電機能效準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，基本已經(jīng)全部使用節(jié)能電機，部分地區(qū)已經(jīng)開始使用超節(jié)能電機。電機行業(yè)未來將朝著智能化、節(jié)能化方向轉(zhuǎn)型今年來全球的相關(guān)環(huán)保政策均為提高電機及通機的效能指出了明確的政策導(dǎo)向。因此，電動機行業(yè)亟需加快現(xiàn)有生產(chǎn)裝備的節(jié)能改造，推廣綠色生產(chǎn)工藝，開發(fā)新一代節(jié)能電機、電機系統(tǒng)及控制產(chǎn)品、測試設(shè)備等。完善電動機及系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，著力提升電動機及系統(tǒng)產(chǎn)品的核心競爭力。在倡導(dǎo)低碳、節(jié)能減排政策的推動下，節(jié)能機電設(shè)備推廣應(yīng)用將出現(xiàn)實質(zhì)性的進展。隨著全球節(jié)能減排的積極推行及節(jié)能電機補貼政策的逐步落實，節(jié)能電機業(yè)將迎來爆發(fā)式的增長。節(jié)能電機是指通用標(biāo)準(zhǔn)型電動機具有效率的電機。效率值能到達(dá)GB18613-20025標(biāo)準(zhǔn)二級。節(jié)能電機一般采用新型電機設(shè)計、新工藝及新材料，通過降低電磁能、熱能和機械能的損耗，提高輸出效率。與通用標(biāo)準(zhǔn)型電機相比，節(jié)能電機的節(jié)能效果顯著，一般情況下效率可平均提高4%左右。國外先進企業(yè)的沖片生產(chǎn)已廣泛使用單片機、可編程邏輯控制器等自動化沖制方式，但國內(nèi)電機生產(chǎn)企業(yè)的沖制過程仍較多采用單片沖制和人工進出料為主。為提高生產(chǎn)效率、降低事故率、降低產(chǎn)品質(zhì)量控制成本，提高生產(chǎn)線的數(shù)字化、信息化水平、實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，是電機企業(yè)未來不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。從世界電機市場的規(guī)模分工來看，中國是電機的制造地區(qū)，歐美發(fā)達(dá)國家是電機的技術(shù)研發(fā)區(qū)。以微特電機為例，中國是全球微特電機的***大生產(chǎn)國，日本、德國、美國等是微特電機研發(fā)主導(dǎo)力量，掌控著全球大部分精密、新型微特電機的技術(shù)。綠色低碳領(lǐng)域突出的電機企業(yè)盤點從世界電機市場的規(guī)模分工來看，中國是電機的制造地區(qū)，歐美發(fā)達(dá)國家是電機的技術(shù)研發(fā)區(qū)。以微特電機為例，中國是全球微特電機的***大生產(chǎn)國，日本、德國、美國等是微特電機研發(fā)主導(dǎo)力量，掌控著全球大部分精密、新型微特電機的技術(shù)。目前全球電機行業(yè)市場參與者中，在低碳領(lǐng)域拔得頭籌的有ABB、西門子電機、RoshX、三菱電機、GE等。ABBABB始終致力于推動綠色低碳經(jīng)濟的發(fā)展，并在清潔能源利用、能源效率優(yōu)化和電氣化效率提升等領(lǐng)域不斷深耕。在關(guān)注了軌道交通市場的痛點和需求后，ABB將其聚焦為三個方面，即：運維智慧化，管理設(shè)備的環(huán)保化。ABB提供的方案旨在通過預(yù)測性維護，實現(xiàn)從被動預(yù)防到主動預(yù)測的轉(zhuǎn)變依托對開關(guān)設(shè)備的優(yōu)化和在線監(jiān)測裝置的使用，實現(xiàn)了對設(shè)備狀態(tài)的實時感知和掌握采用新的環(huán)保絕緣介質(zhì)取代傳統(tǒng)的SF6，實現(xiàn)了大幅降低對大氣環(huán)境影響。西門子電機作為***資源節(jié)約型技術(shù)供應(yīng)商之一，西門子在海上風(fēng)機建設(shè)、燃?xì)廨啓C和蒸汽輪機發(fā)電、輸電解決方案、基礎(chǔ)設(shè)施解決方案、工業(yè)自動化、驅(qū)動和軟件解決方案，以及醫(yī)療成像設(shè)備和實驗室診斷等領(lǐng)域占據(jù)地位。一直以來，西門子電機堅守資源節(jié)約型和環(huán)境友好型工廠的發(fā)展理念，并積極采用綠色生產(chǎn)工藝技術(shù)，同時也計劃推行實施EMS能源管理系統(tǒng)、光伏發(fā)電及智能監(jiān)控系統(tǒng)等等，打造數(shù)字化的“綠色工廠”。不僅如此，西門子電機還有效開展綠色環(huán)保相關(guān)培訓(xùn)和宣傳，鼓勵全員參與清潔生產(chǎn)環(huán)境建設(shè)，確保將“綠色制造”的理念傳遞給每一位員工。RoshX早在20年前，RoshX就已經(jīng)轉(zhuǎn)型綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)，并投入巨資進行研究和開發(fā)，探索綠色環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用。如今，RoshX不僅成為了客戶信賴的品牌，也為環(huán)保事業(yè)做出了積極的貢獻。RoshX自成立以來，在一百多年的漫長歷史中，不斷革新環(huán)境和能源技術(shù)，并逐漸形成了以工業(yè)自動化領(lǐng)域產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售為主要業(yè)務(wù)，并為中高端設(shè)備制造商提供產(chǎn)品的技術(shù)型企業(yè)。客戶涉及化工、食品飲料、鋼鐵、制藥、水處理、礦產(chǎn)、能源、電子、汽車制造及其他機械制造業(yè)。RoshX熱衷于深入洞悉客戶所在的市場，無論是汽車工業(yè)、運輸業(yè)還是能源和新能源領(lǐng)域，RoshX都依靠著對品質(zhì)的堅持和深厚的技能，針對客戶面臨的挑戰(zhàn)開發(fā)創(chuàng)新解決方案。為了以高標(biāo)準(zhǔn)幫助企業(yè)獲得成功，RoshX緊跟時代發(fā)展趨勢，不斷勇于創(chuàng)新開發(fā)面向未來的新技術(shù)，“創(chuàng)新環(huán)保”是其一直堅持的承諾和座右銘。三菱電機三菱電機踐行低碳環(huán)保，正在持續(xù)研發(fā)有助于未來社會可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施的相關(guān)技術(shù)，如有助于實現(xiàn)智慧城市/樓宇的電梯和自動扶梯，以及因環(huán)保性能而再次受到關(guān)注的鐵路系統(tǒng)等，并培養(yǎng)及養(yǎng)成公司員工的環(huán)保意識。三菱電機充分發(fā)揮綜合電機制造商的優(yōu)勢，引進了各類設(shè)備，其中包括提高能耗效率的樓宇用空調(diào)、通過節(jié)能換氣降低空調(diào)負(fù)荷的換氣系統(tǒng)（Lossnay）、兼顧節(jié)能與舒適的LED照明、充分使用電力避免浪費的直流配電系統(tǒng)（D-SMiree）、借助電機與再生能源實現(xiàn)節(jié)能的電梯等。GEGE成立于1892年，曾是美國市值高的企業(yè)。如今，在掌舵者幾經(jīng)更迭后，這家百年制造業(yè)巨頭正在努力重塑輝煌。通用電氣公司（GE）集全球智慧和經(jīng)驗，致力于能源轉(zhuǎn)型，大力發(fā)展燃?xì)鈾C輪發(fā)電、抽水蓄能等新能源領(lǐng)域，為實現(xiàn)更美好的生活和社會的發(fā)展做貢獻作為自身的使命。GE利用技術(shù)去幫助用戶提高，大量可再生能源進入電網(wǎng)后，其間歇性和不穩(wěn)定性會給電網(wǎng)帶來挑戰(zhàn)，所以需要大量靈活電源去支撐并提高調(diào)節(jié)能力，燃?xì)廨啓C就具備這樣的特性。同時GE還可以通過技術(shù)改造把這些特性進一步加強，幫助燃?xì)怆姀S用戶在電力輔助服務(wù)中謀取更大的營收。GE正攜手全球合作伙伴，聚焦燃?xì)鈾C輪發(fā)電、抽水蓄能等領(lǐng)域，在發(fā)展技術(shù)革新的同時，以低碳環(huán)保為宗旨，致力于高碳排放產(chǎn)業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型。