對于電機應(yīng)用，工程師可以選擇幾種方法。通常，工程師可以在直流（DC）或交流（AC）電動機之間進行選擇。機器設(shè)計涵蓋了過去的基本電機類型之間的差異。

進入競爭的最新類型的電動機可以幫助控制能量輸出并實現(xiàn)更高的能源效率。這些電子通信（EC）電動機在替換直流和交流電動機方面正在取得長足進步；特別是需要達到能源效率法規(guī)。

EC電動機是直流無刷電動機，由外部電子電路板控制。這提供了更好的控制和更高的效率。

直流和交流電動機的基礎(chǔ)

直流電動機依靠碳刷和換向環(huán)在旋轉(zhuǎn)電樞中切換電流方向和磁場極性。內(nèi)轉(zhuǎn)子和固定的永磁體之間的這種相互作用會引起電動機的旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)maxon電動機，直流電動機受到其電刷系統(tǒng)的限制，使用壽命為1000-1500小時。如果承受極端負荷，則少于100小時。在良好的運行條件下，某些電動機可能會運行15,000小時。高速旋轉(zhuǎn)僅受換向限制，通常每分鐘最多可實現(xiàn)約10,000轉(zhuǎn)。

直流電動機具有很高的效率，但是會遭受特定的損失。由于繞組中的初始電阻，電刷摩擦和渦流損耗，它們會失去效率。

交流感應(yīng)電動機使用一系列由交流輸入電壓供電和控制的線圈。定子磁場是由輸入電壓產(chǎn)生的，而轉(zhuǎn)子磁場是由定子磁場感應(yīng)的。交流電動機的另一種類型是能夠以精確的電源頻率運行的同步電動機。磁場由通過滑環(huán)或永磁體傳遞的電流產(chǎn)生。由于異步電動機的滑差會降低速度，因此它們的運行速度比感應(yīng)電動機快。

交流電動機用于操作性能曲線上的特定點。該曲線與電動機的峰值效率一致。在這一點之外，電動機的效率會大大降低。交流電動機通過在轉(zhuǎn)子上感應(yīng)電流來消耗額外的能量以產(chǎn)生磁場。因此，交流電動機的效率不如直流電動機。實際上，由于次級磁場是由永磁體而不是銅繞組產(chǎn)生的，因此直流電動機的效率比交流電動機高30％。

EC電動機是由外部電子設(shè)備（電子電路板或變頻驅(qū)動器）控制的無刷直流電動機。轉(zhuǎn)子包含永磁體，定子包含一組固定繞組。機械換向由電子電路執(zhí)行。電路板切換固定繞組中的相位，以保持電動機轉(zhuǎn)動。這樣可以提供適量的電樞電流。當(dāng)在正確的時間以正確的方向傳遞電流時，可獲得更高的精度。由于電動機的速度由外部電子設(shè)備控制，因此EC電動機的同步速度不受限制。

EC電機有幾個好處。因為EC電動機沒有電刷，所以它們不會因電刷而發(fā)火花或壽命短。其他優(yōu)點包括：由于電子設(shè)備控制定子，因此它們不會浪費電能。它們提供了更好的性能和可控性，并且比感應(yīng)電動機運行溫度更低。就尺寸而言，小型電動機可實現(xiàn)與傳統(tǒng)DC或AC電動機相同的輸出。此外，較小的電動機節(jié)省了空間，并且當(dāng)制造商使用外轉(zhuǎn)子而不是軸電動機時，甚至可以節(jié)省更多的空間。

使用EC電動機，配電更加干凈。無刷直流電動機取決于單獨的直流電源。交流電動機的電源通常會增加成本和復(fù)雜性。EC電動機可以通過其集成電子設(shè)備直接連接到交流主電源。它們并不完全取決于電壓或頻率。因此，電壓的微小變化不會影響電動機的輸出。

當(dāng)比較EC電動機與AC陰影極電動機或AC永久分裂電容器電動機的效率時，陰影極電動機的效率范圍為15％至25％，永久分裂電容器（PSC）的范圍為30％至50％，并且EC電機的效率為60％到75％。在美國能源部 2013 年的一份報告中，發(fā)現(xiàn)EC電動機是當(dāng)前電動機應(yīng)用中最有效的升級選擇。

報告指出：“ PSC的效率范圍非常廣泛，例如在氣流應(yīng)用中為35-50％，尤其是在低于滿負荷運行時。EC電動機在不同速度下的效率范圍可能更窄，對于具有分數(shù)馬力的電動機，效率通常為70％左右；對于具有整體馬力的電動機，效率通常在80％以上。

EC電動機可用于低功率輸出應(yīng)用（例如，小型風(fēng)扇，伺服電動機和運動控制系統(tǒng)）。他們還發(fā)現(xiàn)自己進入了幾種具有高功率輸出需求的小型設(shè)備，包括傳送帶和冷凝器單元。

在控制速度方面，EC電動機具有多個速度控制作為標(biāo)準(zhǔn)選項。例如，交流電動機可通過可選的外部速度控制器提供多種速度。外部控制器可調(diào)節(jié)交流電動機的輸入電壓，從而改變其正弦波，進而增加電動機的使用壽命并增加噪聲。

對于EC電動機，換向電路接受的脈沖寬度調(diào)制為4到20 mA和0到10 V的輸入。這將速度控制在10％到100％的范圍內(nèi)。EC電動機的監(jiān)視通過集成電路很簡單，設(shè)計人員可以輕松訪問以提供反饋。最后，EC電動機可提供軟啟動，降低的噪音并降低電動機的溫度。

EC電動機通常用于低功率輸出應(yīng)用，例如小型風(fēng)扇，伺服電動機和運動控制系統(tǒng)。但是，隨著電子和材料的進步，EC電動機逐漸進入更大的輸出場景，達到12 kW甚至更高。幾個小家電也很有趣，包括傳送帶和冷凝器單元。了解更多電機專業(yè)知識及技巧，可加入電機行業(yè)內(nèi)qq群136274082，業(yè)內(nèi)專業(yè)老師傅解答。