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（意法半导体）：电机控制基础

1电动机的认知

1.1电动机的分类

电动机（英文：motor）俗称马达，是一种将电能转化成机械能，

并可再使用机械能产生动能，用来驱动其他装置的电气设备。

（1）按工作电源分类：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。

（2）按结构及工作原理分类：根据电动机按结构及工作原理的不

同，可分为直流电动机，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等。交流

换向器电动机又分为单相串励电动机、交直流两用电动机等。

直流电动机按结构及工作原理可分为无刷直流电动机和有刷直流

电动机。有刷直流电动机可分为永磁直流电动机和电磁直流电动机。

电磁直流电动机又分为串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流

电动机和复励直流电动机。永磁直流电动机又分为稀土永磁直流电动

机、铁氧体永磁直流电动机和铝镍钴永磁直流电动机。

（3）按起动与运行方式分类：根据电动机按起动与运行方式不同，

分为电容起动式单相异步电动机、电容运转式单相异步电动机、电容

起动运转式单相异步电动机和分相式单相异步电动机

（4）按用途分类：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（包括钻孔、抛光、磨光、开槽、切割、扩孔

等工具）用电动机、家电（包括洗衣机、电风扇、电冰箱、空调器、

录音机、录像机、影碟机、吸尘器、照相机、电吹风、电动剃须刀等）

用电动机及其它通用小型机械设备（包括各种小型机床、小型机械、

和伺服电动机等。

5）按转子的结构分类：根据电动机按转子的结构不同，可分为

笼型感应电动机（旧标准称为鼠笼型异步电动机）和绕线转子感应电

动机（旧标准称为绕线型异步电动机）。

（6）按运转速度分类：根据电动机按运转速度不同，可分为高速

电动机、低速电动机、恒速电动机、调速电动机。低速电动机又分为

齿轮减速电动机、电磁减速电动机等。调速电动机除可分为有级恒速

电动机、无级恒速电动机、有级变速电动机和无级变速电动机外，还

可分为电磁调速电动机、直流调速电动机、PWM变频调速电动机和开

关磁阻调速电动机。

异步电动机的转子转速总是略低于旋转磁场的同步转速。

同步电动机的转子转速与负载大小无关而始终保持为同步转速。

2机电传动控制系统

2.1机电传动控制的目的和任务：

机电传动控制又称电力传动控制或拖动控制，它的基本目的是将

电能转化为机械能，并通过对其控制完成生产工艺过程。从现代化生

产的要求来说，机电传动控制系统所要完成的任务，从广义上讲，就

是要使生产机械设备、生产线、车间，甚至整个工厂都实现自动化。

2.2机电传动控制系统的基本要素和功能:

虽然随着机电传动系统的要求不同，其控制系统也不同，但是归

纳起来，它们通常是由五大要素与功能组成的，即由机械装置(结构功

能)、执行装置（驱动功能和能量转换功能）、传感与检测装置（检测

功能）、动力源（运转功能）、信息处理与控制装置（控制功能）五

部分组成，如图示：

2.3机械装置（结构功能）：

机械是由机械零件组成的、能够传递运动并完成某些有效工作的

装置。机械由输入部分、转换部分、传动部分、输出部分及安装固定

部分等组成。

2.4执行装置（驱动功能和能量转换功能）：

置。如，以电作为动力源的直流电动机、直流伺服电动机、三相交流

异步电动机、变频三相交流电动机、步进电动机、比例电磁铁、电动

调节阀及电磁泵等；以气压作为动力源的气动马达和气缸；以油压作

为动力源的液压马达和液压缸等。

传感器与检测装置（检测功能）：

传感器是从被测对象中提取信息的器件，用于检测机电控制系统

工作时所要监视和控制的物理量、化学量和生物量。大多数传感器是

将被测的非电量转换为电信号，用于显示和构成闭环控制系统。

2.6动力源（动转功能）：

动力或能源是指驱动电动机的“电源”、驱动液压系统的液压源

和驱动气压系统工程气压源。驱动电动机常用的“电源”包