對于電機應用，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(dòng)機之間進(jìn)行選擇。機器設計涵蓋了過(guò)去的基本電機類(lèi)型之間的差異。

進(jìn)入競爭的最新類(lèi)型的電動(dòng)機可以幫助控制能量輸出并實(shí)現更高的能源效率。這些電子通信（EC）電動(dòng)機在替換直流和交流電動(dòng)機方面正在取得長(cháng)足進(jìn)步；特別是需要達到能源效率法規。

EC電動(dòng)機是直流無(wú)刷電動(dòng)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(dòng)機的基礎

直流電動(dòng)機依靠碳刷和換向環(huán)在旋轉電樞中切換電流方向和磁場(chǎng)極性。內轉子和固定的永磁體之間的這種相互作用會(huì )引起電動(dòng)機的旋轉。

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

直流電動(dòng)機具有很高的效率，但是會(huì )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(huì )失去效率。

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

交流電動(dòng)機用于操作性能曲線(xiàn)上的特定點(diǎn)。該曲線(xiàn)與電動(dòng)機的峰值效率一致。在這一點(diǎn)之外，電動(dòng)機的效率會(huì )大大降低。交流電動(dòng)機通過(guò)在轉子上感應電流來(lái)消耗額外的能量以產(chǎn)生磁場(chǎng)。因此，交流電動(dòng)機的效率不如直流電動(dòng)機。實(shí)際上，由于次級磁場(chǎng)是由永磁體而不是銅繞組產(chǎn)生的，因此直流電動(dòng)機的效率比交流電動(dòng)機高30％。

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

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

使用EC電動(dòng)機，配電更加干凈。無(wú)刷直流電動(dòng)機取決于單獨的直流電源。交流電動(dòng)機的電源通常會(huì )增加成本和復雜性。EC電動(dòng)機可以通過(guò)其集成電子設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(huì )影響電動(dòng)機的輸出。

當比較EC電動(dòng)機與AC陰影極電動(dòng)機或AC永久分裂電容器電動(dòng)機的效率時(shí)，陰影極電動(dòng)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EC電動(dòng)機是當前電動(dòng)機應用中最有效的升級選擇。

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

EC電動(dòng)機可用于低功率輸出應用（例如，小型風(fēng)扇，伺服電動(dòng)機和運動(dòng)控制系統）。他們還發(fā)現自己進(jìn)入了幾種具有高功率輸出需求的小型設備，包括傳送帶和冷凝器單元。

在控制速度方面，EC電動(dòng)機具有多個(gè)速度控制作為標準選項。例如，交流電動(dòng)機可通過(guò)可選的外部速度控制器提供多種速度。外部控制器可調節交流電動(dòng)機的輸入電壓，從而改變其正弦波，進(jìn)而增加電動(dòng)機的使用壽命并增加噪聲。

對于EC電動(dòng)機，換向電路接受的脈沖寬度調制為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。EC電動(dòng)機的監視通過(guò)集成電路很簡(jiǎn)單，設計人員可以輕松訪(fǎng)問(wèn)以提供反饋。最后，EC電動(dòng)機可提供軟啟動(dòng)，降低的噪音并降低電動(dòng)機的溫度。

EC電動(dòng)機通常用于低功率輸出應用，例如小型風(fēng)扇，伺服電動(dòng)機和運動(dòng)控制系統。但是，隨著(zhù)電子和材料的進(jìn)步，EC電動(dòng)機逐漸進(jìn)入更大的輸出場(chǎng)景，達到12 kW甚至更高。幾個(gè)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(zhuān)業(yè)知識及技巧，可加入電機行業(yè)內qq群136274082，業(yè)內專(zhuān)業(yè)老師傅解答。