电机的工作原理和分类是什么？
(1)电机的类型
马达有很多种。
1.按照工作电源的分类，根据电机工作电源的不同，可分为DC电机和交流电机。其中，交流电机又分为单相电机和三相电机。
2.电动机按结构和工作原理的分类电动机按结构和工作原理可分为DC电动机、异步电动机和同步电动机。
同步电机还可分为永磁同步电机、磁阻同步电机和磁滞同步电机。
异步电动机可分为感应电动机和交流换向器电动机。感应电动机分为三相异步电动机、单相异步电动机和屏蔽极异步电动机。交流换向器电机分为单相串激电机、交流-DC两用电机和推斥电机。
根据结构和工作原理，DC电机可分为无刷DC电机和有刷DC电机。有刷DC电机可分为永磁DC电机和电磁DC电机。电磁DC电机分为串联DC电机、并联DC电机、他激DC电机和复合DC电机。
励磁DC电机。永磁DC电机分为稀土永磁DC电机、铁氧体永磁DC电机和铝镍钴永磁DC电机。
3.电动机按起动和运行方式的分类电动机按起动和运行方式可分为电容起动单相异步电动机、电容运行单相异步电动机、电容起动单相异步电动机和分相单相异步电动机。
4.电机按用途分类可分为驱动电机和控制电机。
驱动电机分为电动工具(包括钻孔、打磨、抛光、开槽、切割、铰孔等工具)、家用电器(包括洗衣机、电风扇、冰箱、空调、录音机、录像机、DVD播放机、吸尘器、照相机、吹风机、电动剃须刀等。)等一般小型机械设备(包括各种小型机床、小型机械、医疗仪器和电子仪器)。
控制电机分为步进电机和伺服电机。
5.根据转子的结构，电动机可分为鼠笼式感应电动机(旧标准中称为鼠笼式异步电动机)和绕线式感应电动机(旧标准中称为绕线式异步电动机)。
6.按运行速度对电机进行分类按运行速度，电机可分为高速电机、低速电机、恒速电机和变速电机。
低速电机分为齿轮减速电机、电磁减速电机、力矩电机和爪极同步电机。
调速电机可分为有级恒速电机、无级恒速电机、有级变速电机和无级变速电机，还有电磁调速电机、DC调速电机、PWM变频调速电机和开关磁阻调速电机。
(2) DC汽车公司
DC电机是一种依靠DC工作电压运行的电机。广泛应用于录音机、录像机、DVD播放机、电动剃须刀、吹风机、电子表玩具等。
1.电磁DC电机电磁DC电机由定子磁极、转子(电枢)、换向器(俗称换向器)、电刷、机壳、轴承等组成。
电磁DC电机的定子极(主极)由铁芯和励磁绕组组成。根据励磁方式的不同，可分为串励DC电机、并励DC电机、他励DC电机和复励DC电机。由于励磁方式不同，定子磁通(由定子磁极的励磁线圈通电产生)的规律也不同。
串励DC电机的励磁绕组和转子绕组通过电刷和换向器串联。励磁电流与电枢电流成正比，定子的磁通随励磁电流的增大而增大，转矩与电枢电流的平方近似成正比，转速随转矩或电流的增大而迅速下降。其起动转矩可达额定转矩的5倍以上，短时过载转矩可达额定转矩的4倍以上，变速率大，空载转速很高(一般不允许空载运行)。速度调节可以通过使用与串联绕组串联(或并联)的外部电阻或并联切换串联绕组来实现。
并励DC电机的励磁绕组与转子绕组并联，其励磁电流相对恒定。起动转矩与电枢电流成正比，起动电流约为额定电流的2.5倍。转速随电流和扭矩的增加而略有下降，短时过载扭矩为1.5倍额定扭矩。速度变化率较小，从5%到15%不等。可以通过削弱磁场的恒定功率来调整速度。
他励DC电机的励磁绕组由独立的励磁电源供电，其励磁电流相对恒定，起动转矩与电枢电流成正比。速度变化也是5%~15%。可以通过削弱磁场的恒定功率来提高转速，或者通过降低转子绕组的电压来降低转速。
除并联绕组外，复励DC电机的定子磁极上还装有与转子绕组串联的少匝数串联绕组。串联绕组产生的磁通量的方向与主绕组的方向相同。起动转矩约为额定转矩的4倍，短时过载转矩约为额定转矩的3.5倍。速度变化率为25%~30%(与串绕有关)。可以通过减弱磁场强度来调节转速。
换向器的换向片由银、铜、镉、铜等合金材料制成，用高强度塑料模压而成。
电刷与换向器滑动接触，为转子绕组提供电枢电流。一般采用电磁DC电机的电刷。
使用金属石墨刷或电化学石墨刷。
转子的铁芯由硅钢片制成，一般为12槽，嵌有12电枢绕组。绕组串联后，分别与12个换向片连接。
2.永磁DC电机
永磁DC电机也是由定子磁极、转子、电刷、外壳等组成。
定子磁极采用永磁体(永磁钢)，由铁氧体、铝镍钴、钕铁硼等材料制成。按其结构形式可分为圆筒型和瓦型。录音机用的电大部分是圆柱形磁铁，而电动工具和汽车电器用的电机大部分是特殊的块状磁铁。图18-12是两块永磁体的磁路示意图。
转子一般由硅钢片叠压而成，比电磁DC电机的转子槽数少。录音机用的小功率电机大多是3槽，高档一点的有5槽或者7槽。漆包线缠绕在转子铁芯的两个槽之间(三个槽有三个绕组)，其接头分别焊接在变压器的金属板上。电刷是连接电源和转子绕组的导电部件，兼具导电和耐磨性能。永磁电机的电刷采用中性金属片或金属石墨电刷和电化学石墨电刷。
记录仪中使用的永磁DC电机采用电子稳速电路或离心稳速装置。
3.无刷DC电机无刷DC电机采用半导体开关器件实现电子换向，即电子开关器件取代传统的触点换向。
设备和刷子。具有可靠性高、无换向火花、机械噪音低的优点，广泛应用于高档录音棚、录像机、电子仪器和自动化办公设备中。
无刷DC电机由永磁转子、多极绕组定子和位置传感器组成，如图18-13所示。位置感应根据转子位置的变化，按一定的顺序转换定子绕组的电流(即检测转子磁极相对于定子绕组的位置，在确定的位置产生位置感应信号，经信号转换电路处理后控制功率开关电路，按一定的逻辑关系切换绕组电流)。定子绕组的工作电压由位置传感器输出控制的电子开关电路提供。
位置传感器有三种类型:磁敏式、光电式和电磁式。
带磁敏位置传感器的无刷DC电机，其磁敏传感器件(如霍尔元件、磁敏二极管、磁敏二极管、磁敏电阻或专用集成电路等。)安装在定子组件上，以检测永磁体和转子旋转时产生的磁场变化。
带光电位置传感器的无刷DC电机在定子总成的一定位置装有光电传感装置，在转子上装有遮光板，光源为发光二极管或小灯泡。当转子转动时，定子上的光敏元件由于遮光板的作用，会间歇地产生一定频率的脉冲信号。
带电磁位置传感器的无刷DC电机装有电磁传感器元件(如耦合变压器、接近开关、LC谐振电路等。)在定子组件上。当永磁转子位置变化时，电磁效应会使电磁传感器产生高频调制信号(其幅度随转子位置变化)。