一、直流电机与交流电机的区别

图 1　直流电机与交流电机

直流电机是磁场不动、导体在磁场中运动；交流电机是磁场旋转运动、导体不动。

直流电动机分为定子绕组和转子绕组：定子绕组产生磁场，当通直流电时，定子绕组产生固定极性的磁场；转子通直流电后在磁场中受力，于是转子在磁场中受力就旋转起来。直流电机构造复杂、造价高。

交流电动机分为定子绕组和转子导体：转子导体形状像鼠笼，导体与导体之间用硅钢片；有的交流电动机转子也有绕组。

直流电机（DC Motor）的好处是在控速方面比较简单，只需控制电压大小即可控制其转速；但此类电机不宜在高温、易燃等环境下操作，而且由于电机中需要以碳刷作为电流变换器（Commutator）的部件（有刷马达），所以需要定期清理碳刷摩擦所产生的污物。无碳刷的马达称为无刷马达，相对于有刷马达，无刷马达因为少了碳刷与轴的摩擦，因此较省电也比较安静，但制作难度较高、价格也较高。

交流电机（AC Motor）则可以在高温、易燃等环境下操作，而且不用定期清理碳刷的污物；但在控速上比较困难，因为控制交流电机转速需要控制交流电的频率（或使用感应马达，用增加内部阻力的方式在相同交流电的频率下降低电机转速），控制其电压只会影响电机的扭力。一般民用马达的电压有 110 V 和 220 V 等两种，在工业应用还有 380 V 或 440 V 等型态。

直流电机具有良好的启动特性和调速特性，因此在调速性能要求较高的大型设备（比如轧钢机）上都采用直流电动机拖动；但它存在着直流换向问题，结构复杂，维护检修不方便，而且消耗有色金属多。

二、直流电机与交流电机的优缺点

1. 直流电机的优点

（1）具有良好的启动特性和调速特性；（2）转矩比较大；（3）维修比较便宜；（4）相对于交流电机比较节能环保。

2. 直流电机的缺点

（1）制造比较贵；（2）有碳刷。

3. 交流电机的优点

（1）制造比较便宜；（2）随着矢量变频技术的发展，已经可以用变频电机模拟成直流电机；（3）相对于直流电机，在结构简单、维护容易、对环境要求低以及节能和提高生产力等方面具有足够的优势，使得交流调速已经广泛运用于工农业生产、交通运输、国防以及日常生活之中。

4. 交流电机的缺点

交流电机的启动性和调速性较差。

三、交流电机按转速分类

交流电机根据转速可分为同步电机和异步电机。

1. 同步电机

同步电机的主要运行方式有三种，即作为发电机、电动机和补偿机运行：作为发电机运行是同步电机最主要的运行方式，作为电动机运行是同步电机的另一种重要的运行方式。同步电动机的功率因数可以调节，在不要求调速的场合，应用大型同步电动机可以提高运行效率；近年来，小型同步电动机在变频调速系统中开始得到较多的应用。

同步电机还可以接于电网作为同步补偿机：这时电机不带任何机械负载，靠调节转子中的励磁电流向电网发出所需的感性或者容性无功功率，以达到改善电网功率因数或者调节电网电压的目的。

2. 异步电机

异步电机是一种交流电机，其负载时的转速与所接电网的频率之比不是恒定关系，还随着负载的大小发生变化：负载转矩越大，转子的转速越低。异步电机包括感应电机、双馈异步电机和交流换向器电机；感应电机应用最广，在不致引起误解或混淆的情况下，一般可称感应电机为异步电机。其优点是结构简单、制造方便、价格便宜、运行方便；缺点是功率因数滞后、轻载功率因数低、调速性能稍差。