电机种类有哪些？用途、类型、挑选注意事项一次看！-凯发官方

电机(electric motor)也称为电动机或马达，是现今工业自动化不可或缺的重要核心之一。电机依照其原理、构造、特性与应用方式的不同，已衍生发展出各式各样的种类。本文将深入探讨电机的不同种类、广泛的应用领域以及选购时的应注意的事项。
 

电机用途

电机广泛应用于各个领域，从重工业、人造卫星、火星地表探测仪到民生用品、无人机与玩具，都能看到电机为产业和日常生活带来了便利和效能提升

工业用

• 起重机
• 船舶车辆
• 升降机或电梯
• 电动手扶梯
• 输送带
• 风扇
• 铁卷门

民生用

在日常生活中，电机随处可见。从家用电器，再到现代绿色交通工具的驱动系统，电机都为这些产品的运行和性能提供了不可或缺的支持。

• 电风扇
• 洗衣机
• 冷气机
• 吹风机
• 电动牙刷
• 吸尘器
• 电动自行车
• 无人机

 

常见的电机种类

常见的分类方式，是以供给电机的电源来分类，分成直流电机与交流电机。

直流电机

直流电机的工作原理是利用直流电流通过线圈产生磁场，磁场产生的力与永磁铁相互作用使电机转动，并且适时地改变电流的方向，使转子能依同一方向持续旋转。直流电的电流方向固定，速度调整范围很大，运用的产品也很广泛，手工具、家电、工业设备等都可见到直流电机的应用。直流电机又可分为有刷直流电机与无刷直流电机两种。

有刷直流电机

主要由永磁铁组成的定子、轴心与线圈组成的转子、换向器（集电环）、电刷（碳刷）所构成。直流电源使用电刷接触换向器将电流传输到电机的线圈产生磁场，与永久磁铁的磁场作用后驱动转子旋转。有刷直流电机的优点是价格低廉、易于制造和维护；但缺点是效率较低、噪音较大。电刷因为长时间与换向器接触摩擦而损耗，所以需要定期更换电刷。

无刷直流电机

无刷直流电机是以电子控制器来控制电机线圈中的电流，透过电气性的电流切换来使电机驱动，减少因摩擦而产生的电机耗损。无刷直流电机优点是效率较高、噪音较低、可靠性高；但缺点是价格较高、制造和维护上较复杂。

有刷直流电机与无刷直流电机的差异:  

交流电机

交流电机主要由一个定子绕组和一个转子组成，电机运转时定子静止不动，当交流电电流通过定子上的铜线绕组时会产生磁场，推动转子旋转。交流电机主要的类别有：

感应电机

感应电机是一种最常见的交流电机，特点是构造简单，制作材料取得容易，制造成本相对较低且应用范围广泛。感应电机又可依据供应电源的不同，分成单相感应电机与三相感应电机。感应电机常见家用电器、商业用或工业用设备，例如洗衣机、冰箱、冷气机、铁卷门、跑步机、食品机械、包装机械、电动车、各种自动化设备等。

伺服电机

伺服电机（servo motor）是一种能够精确控制旋转位置、速度和输出力矩的电机。伺服电机系统主要由伺服电机、位置传感器和驱动器（控制器）组成。驱动器根据输入的指令，可以精准而稳定地控制电机速度、旋转与输出力矩。因此对于需要精确控制电机转速、力矩、位置的应用，都需要使用伺服电机，但缺点是价格也较高。伺服电机广泛应用于工业自动化控制、工具机、机器人、食品加工机械、橡塑料机械等领域。

调速电机

单相感应式电机可以利用附加的转速发电机及速度控制器，调整电机的转速。三相感应式电机则可以透过变频器来改变电机转速，达到调整速度的需求。

减速电机

又称齿轮电机，是利用加装的齿轮减速机来降低电机转速，同时增加电机的输出扭力。提升电机的输出扭力等于是提升了电机的负载能力，也就是提高了电机的工作能力。

高效率电机

电机效率是指电机将电能转化为转动的机械能的比例。电机效率越高，意味着它可以将更多的电能转化为机械能，等同于减少电能的损耗。电机的效率通常以百分比表示，例如效率80%表示电机可以将80%的电能转化为机械能。国际上通常使用国际电工委员会所订定ie等级来表示电机的效率，ie1、ie2、ie3和ie4分别代表不同的效率等级。数字越大代表效率越高，也越省电。台湾则是采用cns14400作为电机效率标准。
直流无刷电机與交流电机的比较:

	直流无刷电机	交流电机
工作原理	转子线圈(电枢)通电后产生电磁场，与定子的永久磁铁产生作用力而旋转	定子绕组线圈通电后产生旋转磁场，吸引转子旋转运动
效率	较高	较低
成本	较高	较低

 

选用电机注意事项

在选择时应根据具体的应用需求来决定。感应式交流电机可以在较高温的环境下运作，维护保养上较为方便，广泛应用于工业领域。直流电机相较于交流电机，较不适合在高温的环境下操作，在控制转速方面较为简单，速度调整范围也较大，常应用于小型电动工具、家电及玩具上。此外，以下是选用电机时需要考虑的因素：

• 功率：电机的功率是指电机运转时可以输出的最大能量，通常以瓦特（w）为计算单位。功率越大，电机可以输出的力矩越大，意谓着可以带动的负载越重，当然电机的体积与重量也就越大。
• 转速：指电机每分钟旋转的圈数，以转速/分钟（rpm）为计算单位。转速越高，电机旋转的速度越快，但输出的扭矩就越小。
• 电源：确认电机所使用的电源为交流电还是直流电，运转时所需的电压（v）与电流（a）各为多少。电压越高，电机可以输出的功率越大。电流越大，电机所消耗的电也越多。
• 效率：效率越高，电机所消耗的电能越少，但制造成本与价格也越高。
• 噪音：电机在运转时会产生振动与噪音，甚至与固定装置或其他零件共振产生更大的声响。某些特定的应用设备或使用环境，对于电机运转噪音有较严格的要求与限制。
• 安全规格或认证：国际上对于包括电机在内的电气、电子技术及相关技术，都有相对应的安全规格要求以彻底验证、评估及衡量产品或零件的安全性。例如欧盟地区的ce、美国的ul、加拿大的csa等。
• 价格：电机的价格会因上述的种类、功率、转速、电压、电流、效率、噪音等因素而异。应依据需求，在质量的前提下选择合适的产品。

 

结论

电机又称电动机，可以将电能转化成动能来驱动其他装置或设备。电机不仅种类繁多，性能持续提升，应用层面也从工业领域，走入我们的日常生活。选择电机产品时，除了应注意所应用的机器设备及环境，也要了解电机的特性，再依实际的需求来选择合适的产品。世协拥有30年以上电机与减速机的制造销售经验，产品已取得各项国际认证，质量稳定，符合市场需求，销售全球50国。欢迎与世协联络，了解更多电机产品信息。