1、 - 1 - 第一章第一章 电动机分类、发展现状及未来电动机分类、发展现状及未来 1.1 电动机分类电动机分类 电动机机应用广泛，种类繁多、性能各异，分类方法也很多。 （一）根据电动机工作电源的不同，可分为直流电动机和交流电动机。其中交流电 动机还分为单相电动机和三相电动机。 （二）电动机按结构及工作原理可分为异步电动机和同步电动机。 同步电动机还 可分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机。异步电动机可分为感应电 动机和交流换向器电动机。感应电动机又分为三相异步电动机、单相异步电动机和罩极 异步电动机。交流换向器电动机又分为单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动 机。 （三）电
2、动机按起动与运行方式可分为电容起动式电动机、电容运转式电动机、电 容起动运转式电动机和分相式电动机。 按用途分类。电动机按用途可分为驱动用电动机和控制用电动机。驱动用电动机又 分为电动工具用电动机、家电用电动机及其它通用小型机械设备用电动机。控制用电动 机又分为步进电动机和伺服电动机等。 （四）电动机按转子的结构可分为笼型感应电动机和绕线转子感应电动机。 （五）电动机按运转速度可分为高速电动机、低速电动机、恒速电动机、调速电动 机。 1.2 电动机技术发展现状电动机技术发展现状 电动机是一种实现机、电能量转换的电磁装置。它是随着生产力的发展而发展的， 反过来，电动机的发展也促进了社会生产力的不
3、断提高。从 19 世纪末期起，电动机就 逐渐代替蒸汽机作为拖动生产机械的原动机，一个多世纪以来，虽然电动机的基本结构 变化不大，但是电动机的类型增加了许多，在运行性能，经济指标等方面也都有了很大 - 2 - 的改进和提高，而且随着自动控制系统和计算机技术的发展，在一般旋转电动机的理论 基础上又发展出许多种类的控制电动机，控制电动机具有高可靠性好精确度快速响 应的特点，已成为电动机学科的一个独立分支。 电动机的功能是将电能转换成机械能，它可以作为拖动各种生产机械的动力，是国 民经济各部门应用最多的动力机械。 在现代化工业生产过程中， 为了实现各种生产工艺过程， 需要各种各样的生产机械。 拖动各种
4、生产机械运转，可以采用气动，液压传动和电力拖动。由于电力拖动具有控制 简单调节性能好耗损小经济，能实现远距离控制和自动控制等一系列优点，因此 大多数生产机械都采用电力拖动。 按照电动机的种类不同，电力拖动系统分为直流电力拖动系统和交流电力拖动系统 两大类。 纵观电力拖动的发展过程，交、直流两种拖动方式并存于各个生产领域。在交流电 出现以前，直流电力拖动是唯一的一种电力拖动方式，19 世纪末期，由于研制出了经济 实用的交流电动机，致使交流电力拖动在工业中得到了广泛的应用，但随着生产技术的 发展，特别是精密机械加工与冶金工业生产过程的进步，对电力拖动在起动，制动，正 反转以及调速精度与范围等静态特
5、性和动态响应方面提出了新的，更高的要求。由于交 流电力拖动比直流电力拖动在技术上难以实现这些要求，所以 20 世纪以来，在可逆， 可调速与高精度的拖动技术领域中，相当时期内几乎都是采用直流电力拖动，而交流电 力拖动则主要用于恒转速系统。 虽然直流电动机具有调速性能优异这一突出特点，但是由于它具有电刷与换向器 （又称整流子），使得他的故障率较高，电动机的使用环境也受到了限制（如不能在有 易爆气体及尘埃多的场合使用），其电压等级，额定转速，单机容量的发展也受到了限 制。所以，在 20 世纪 60 年代以后，随着电力电子技术的发展，半导体交流技术的交流 技术的交流调速系统得以实现。尤其是 70 年代
6、以来，大规模集成电路和计算机控制技 术的发展，为交流电力拖动的广泛应用创造了有利条件。诸如交流电动机的串级调速， 各种类型的变频调速，无换向器电动机调速等，使得交流电力拖动逐步具备了调速范围 宽，稳态精度高，动态响应快以及在四象限做可逆运行等良好的技术性能，在调速性能 方面完全可与直流电力拖动媲美。除此之外，由于交流电力拖动具有调速性能优良，维 修费用低等优点，将广泛应用于各个工业电气自动化领域中，并逐步取代直流电力拖动 而成为电力拖动的主流。 - 3 - 经历了 100 多年的技术发展，电动机自身的理论基本成熟。随着电工技术的发展， 对电能的转换、控制以及高效使用的要求越来越高。电磁材料的性能不断提高，电工电 子技术的广泛应用，为电动机的发展注入了新的活力。 未来电动机将会沿着单位功率体积更小、机电能量转换效率更高、控制更灵活的方 向继续发展。一批“巨无霸 电机、一批“光怪陆奇“电机将同时展现在世人眼前。 1.3 电动机的未来电动机的未来 经历了一百多年的技术发展，电动机自身的理论基本成熟。随着电工技术的发展， 对电能的转换、控制以及高效使用的
