直到20世纪80年代末，直流电机一直是工业之王;这些马达很受欢迎，因为它们能够运行到一个可变的速度设置点，并且它们可以在从失速到基本速度的全扭矩下运行。直流电机由恒电位电源或Ward-Leonard系统通过直流发电机供电。直流电机的速度是由施加在电枢上的电压和其他影响电机设计的常数决定的。速度可以很容易地通过计算反电动势使用测量电枢电压和电流。直流电机有两种类型:有刷和无刷。拉丝电机是最古老的电机类型，包括安装在固定部分或机架上的磁场、电枢旋转部分和用于向电枢输送电流的电刷。方向和速度是由施加的电压控制的。转矩是通过电枢电流来测量的。
以前，交流电机被用于固定速度的应用。交流电机可以订购不同转速的3600,1800,1200运行在60Hz。泵和风扇以固定频率运行于交流电机上的跨线起动器。由于变频器驱动和矢量控制的广泛应用，交流电机在90年代开始接管变速市场。目前，变频调速工作交流电机在美国广泛分布。交流电机之所以能够改变速度，是因为功率部分使用igbt(绝缘栅双极晶体管)变速驱动，在那里频率可以改变。通过感应电机的数学模型，计算机计算励磁电流和产生扭矩的电流，交流矢量驱动器可以实现转矩控制。
交流和直流电机的优点和缺点
在选择哪个电机最适合您的项目时，您需要权衡每种电机的优缺点。
交流的好处:
- NEMA标准的帧尺寸。
- 在典型应用中至少95%的效率——这转化为为客户节省电力成本。
- 在感应电机上，定子将电流引入转子。转子和定子之间唯一的物理接触是轴承。电动机通常可以被订购为“完全封闭”，所以它不会脏在内部，导致更少的机会，电气故障。
- 在市场上盛行的厂家数量可观——很容易找到交流电机厂家。
- 交流感应电机没有电刷，降低了维护成本。
AC缺点:
- 一个交流电机可能需要一个数字编码器或转速表从零速度获得扭矩。应用程序依赖于需要的地方。
- 对于变速驱动的低速操作，需要一个变频负载电机。
- 当更换直流电机与交流电机，新的电线和安装是前期成本可能是昂贵的。
- 限在电机基本转速以上运行。
直流优点:
- 相当可靠，在工业上广泛应用。
- 可提供广泛的速度范围，通常高达5倍的额定基本速度。
- 扭矩控制可从零速度没有编码器
- 易于维修和检修
- 通常比交流电机在失速运行中表现更好。
直流缺点:
- 88-92%的效率范围为大多数电机
- 找到一台直流电动机来替换旧的是困难的，而且重新调整可能是昂贵的。
- 直流电机的制造和制造都很昂贵。
- 一般对环境开放，允许污垢和灰尘进入
- 高维护成本-检查和刷更换至少每3个月
- 发动机越来越老，越来越难更换。生产销售直流电机的制造商越来越少。
如何为工业应用选择合适的电机?专家会推荐什么?
如果你要建造新东西，专家建议你使用交流电机。如果客户能够承担成本，对于大多数重工业应用-从直流交流转换是正确的长期选择。这可以归结为转换的前期成本与抵消维护成本的长期利益。前期成本将包括机械转换和新的布线，而长期的节省将是减少维护和电力节约。
电子科技集团可以帮助客户分析直流到交流的升级和相关的成本/效益。如果我们提议从直流升级到交流，我们会评估现有的电机机械系统/负载，其动力/驱动系统，以及控制应用需求。分析被执行找到一个交流电机和驱动控制器匹配现有的直流电机应用需求。
Steve Scheffler是高级工程师，Aaron Muir是工程经理E技术集团．E科技集团是经认证的会员控制系统集成商协会(相)。有关E科技集团的更多信息，请访问它在工业自动化交易所的简介
