不同类型的电机的工作原理和控制方法汇总

电机控制是指对电机的启动、调速（加速、减速）、运转方向和停止进行的控制，不同类型的电机有着不同的工作原理和控制方法。
一、无刷电机
无刷电机是由电机主体和电机驱动板组成的一种没有电刷和换向器的机电一体化产品。在无刷电机中，换相的工作交由控制器中的控制电路，随着控制板的应用场景逐渐丰富，控制板开发技术日益增强，目前无刷电机的发展方向。
无刷电机采取电子换向，线圈不动，磁极旋转。无刷电机，是使用一套电子设备，通过霍尔元件，感知永磁体磁极的位置，根据这种感知，使用电子线路，适时切换线圈中电流的方向，保证产生正确方向的磁力，来驱动电机。
无刷电机的优点非常的多，其中最主要的就是没有电刷，没有电刷在运行的时候就不会产生火花，减少对设备的干扰；重量降低，结构变小；运转时摩擦力也会减小，降低了噪音；当然机器的磨损率也会降低，使用的期限会加长；维修时也更加简单。

二、步进电机
步进电机由脉冲控制，通过改变信号脉冲宽度控制电机的方向和速度，每输入一个脉冲信号，转子就前进一步，电机就按照设定的方向转动一定的角度，在非超载的情况下电机驱动只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，误差小，控制简单。
首先通过单片机或编程生成PWM信号，PWM信号输入步进电机控制器，控制器根据PWM信号宽度控制电机的电压和相位，达到控制转速和方向的目的，通过改变PWM信号的占空比调节电机转速和方向。
按相数可以将步进电机分为单相、双相和多相，单相步进电机由单路脉冲驱动，输出功率小，可以用在小功率驱动上；多相步进电机受到多方脉冲驱动，功率大，用途广。按照转子材料可以分为永磁式、反应式和混合式，永磁式电机动力大，角位移大；反应式电机结构简单，成本低，角位移小；混合式电机结合了二者的优点，角位移小动力大，性能优越。

三、直流电机
直流电机是通过电刷将直流电源接通电枢绕组，电枢绕组通过换向器经过直流电流与定子绕组磁场发生作用，推动转子旋转。直流电机可以将直流电能转换为机械能，调速性能优越。
直流电机可以分为直流有刷电机和直流无刷电机两种，区别就是一个有电刷一个没有电刷，无刷电机是由驱动器控制电机启动、制动和停止的，通过接收位置传感器的信号产生转矩，接收速度反馈信号调整转速。相较于直流有刷电机，无刷电机使用干扰小、噪音低、寿命长、维护方便。

随着电机控制技术的发展，交流电机在很多领域逐渐兴起，交流电机和直流电机有什么区别？首先是输入的电源不同，交流电机使用的是交流电源，直流电机则使用直流电源；二是工作方式不同，交流电机的导体是不动的，而磁场旋转运动，直流电机的导体在不动的磁场中运动；三是用途不同，交流电机一般用在调速要求较低的机器设备中，直流电机启动、制动性好，可用在调速范围大的设备中，比如纺织机械、工业车床、矿山、冶金、化工、印刷等生产机械中。
以上就是关于电机控制知识的总结，可以说只要有运动的地方就需要用到电机，随着计算机技术、电子电力技术和智能控制的发展，电机市场得到了快速增长。电机控制不仅可以转换和传输能量，也能进行信息交换和传递，未来电机控制需朝着智能化、集成化、专业化、微型化、节能化、高效化和一体化的方向发展，大力提升电机产品的核心竞争力。