直流電機(jī)應(yīng)該在我們生活中更好找到，比如小孩玩的玩具車?yán)锩婢褪?。交流電機(jī)在我們生活中占的比重也越來越多，這些年比較火的電動汽車就是交流電機(jī)。交流電機(jī)和直流電機(jī)的區(qū)別在于直流電機(jī)采用的是機(jī)械換相也就是電刷，而交流電機(jī)則是采用電子換相也就是開關(guān)管，想IGBT這些，相比機(jī)械換相電子換相的可靠性就更高，關(guān)于為什么需要換相教科書上講得很清楚。目前伺服領(lǐng)域都采用的是交流電機(jī)，交流電機(jī)又分為感應(yīng)電機(jī)和永磁同步電機(jī)。這兩種的不同點(diǎn)在于定子上產(chǎn)生磁場方式不一樣。

    電機(jī)轉(zhuǎn)動的原理就是生活中磁鐵吸引的原理。假如你有塊磁鐵你想辦法讓它圓周運(yùn)動，那么這塊磁鐵就會吸引另一塊磁鐵也做圓周運(yùn)動，這就是交流電機(jī)的原理，定子就是產(chǎn)生一個做圓周運(yùn)動的磁場，轉(zhuǎn)子就是一塊磁鐵，定子產(chǎn)生做圓周運(yùn)動的磁場就會吸引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生磁場的方式不同就把交流電機(jī)分為了感應(yīng)電機(jī)和永磁電機(jī)，感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子長生磁場的原理就是閉合導(dǎo)線切割磁場線會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，還有通電導(dǎo)線在磁場中會受到力的作用，初中物理。永磁同步電機(jī)就更簡單直接在轉(zhuǎn)子上貼永磁體也就是磁鐵。

    那么要想交流電機(jī)轉(zhuǎn)，我們就需要在定子上產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)的磁場，然后吸引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。怎么來產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)的磁場呢?簡單的就是將電網(wǎng)的三相電接到電機(jī)上可以了，但是轉(zhuǎn)速是不變的，在采石場的打石機(jī)就是這么干的。但是在伺服領(lǐng)域就不能這么做了，因?yàn)槲覀円獙?shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速可控甚至轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動角度可控，也就是速度跟隨和位置跟隨。在電力電子中講過，三相交流電可以合成一個幅值不變，頻率與三相交流電相等的勻速旋轉(zhuǎn)的電壓矢量，這個電壓矢量就滿足了產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的要求，且轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與三相交流電的頻率是成比例的，那么我們改變?nèi)嘟涣麟姷念l率就可以調(diào)速了。之前直流電機(jī)在調(diào)速領(lǐng)域一家獨(dú)大，也就是因?yàn)榻涣麟姍C(jī)沒技術(shù)實(shí)現(xiàn)調(diào)頻，直到德國工程師提出了克拉克變換和帕克變換。