电机应用广泛，规格种类相差巨大，最小的被人们时刻握在手里

在现代工业制造中，电机是应用最广泛的传动装置，迄今已经发展出多种类型，研发出多种控制方式，大到生产机械，小到家电，精细的医疗器械都离不开各种电机，电机作为工业文明发展最伟大的发明之一，已经充斥在人们生活的各个角落，成为推动科技进步和经济发展的重要元素。

很多各种运动方式的机械设备都是由电机来驱使的，人们通过机械装置将旋转运动转换为所需的运动方式，主要是基于电机原理简单，运行可靠的特点，这也让电机成为应用最为广泛的驱动设备。

电机发展至今已经有400年历史，共发展出来三大系列产品，那就是直流电机、交流异步电机和同步电机，而伺服电机、测速电机、力矩电机等等都是从这三大类电机演化而来，能够完成能源转化、传动、定位、测量、控制等多种任务，工业传动常用三相交流电机，精细控制采用小型直流电机。

直流电机因其控制方便，调速平滑、调速范围大、转矩大等优点，曾在很长时间内成为工业制造的主要设备，1821年英国物理学家法拉第发明了第一台使用电流驱动的运动装置，这台简陋的直流电机成为电机的鼻祖，1873年比利时人格拉姆在此基础上发明了大功率电动机，让电机就迅速普及到了各种工业制造领域。

随着变频控制技术的普及，交流电机能够实现比拟直流电机的控制优势，因其构造简单，耐用，逐步取代直流电机成为主要的驱动设备。1832年法国工程师波利特.皮克西制造了世界上第一台交流发电机，其后，各种频率范围和容量的交流发电机被陆续开发出来，但是交流电机并未大规模普及。

直到特斯拉的出现，他制作了两相绕线式交流异步电动机模型，并改进了交流电机的发电和应用方式，才让交流电取代直流电成为主流应用能源。1889年俄国工程师多利沃-多布洛夫斯基制造了世界上第一台三相交流鼠笼式异步电机，三相交流鼠笼型异步电机是当今工业应用最为广泛的电机类型。

同步电机的主要优点是转矩大，控制精确，并且其特殊的运行方式，让同步电机在发电、传动、补偿领域发挥重要作用。1878年英国发明家汤姆森制成了一台单相同步发电机，1883年特斯拉制成了一台两相同步电动机模型，1887年哈舍尔万德制成了一台三相凸极同步电动机并投入运行。

电机发展至今已经取得令人惊叹的成绩，容量70万千瓦的三峡电站水轮发电机组是目前最大的电机，单体重量达到了450吨，是目前世界上容量最大、直径最大、重量最重、功率最大的机组，机组设计、制造和安装的难度超过世界上已有的任何大型机组。

而世界上最小的电机由16个原子组成，这个微型电机一共由六个钯原子、6个镓原子和四个原子组成。微型电机完全都是在微观领域中工作，这里面涉及到了量子物理学，微观粒子运动产生能量，由瑞士联邦材料科学与技术实验室（Empa）和洛桑联邦理工学院（EPFL）的科学家联合开发的，是纳米技术发展的代表作品。

人们日常生活中经常能够接触到的最大的电机应该是洗衣机了，一般是120瓦的单相电容启动电机。相同类型的电机还被用于抽油烟机、电风扇、冰箱、空调压缩机、小型气泵、水泵等家用设备当中，只是功率有所不同，这种电机结构简单，耐用，适合家用单相电，但是运行稳定性差不适合精细控制使用，是主要的家用电机类型。

民用另一种电机类型是串励直流电机，这种电机可以使用单相交流电和直流电两种电源供电，所以也称为交直流两用电机，特点是体积小巧轻盈，转速高，缺点是构造复杂、不易维护，主要用于需要高速运行的设备上，比如榨汁机、手持电动工具、吸尘器等设备。

一些小型设备常用永磁型直流电机，比如电动剃须刀、按摩器、电动牙刷等，这种电机结构简单，体积小适用于功率要求不高，供电电源低的场合，随着稀土永磁材料的发展，更高功率的永磁型直流电机不断被研发出来，成为电动车和电动汽车的主要驱动电机。

而人们日常接触的最小型电机，就被时刻握在手里，那就是手机振动器使用的微型直流电机，这个黄豆粒大小的电机只有大约250毫瓦左右，随着手机的普及已经成为人们日常生活使用率最高的电机了。

随着材料工程的发展，电机也不仅限于旋转运动，直线电机已经被研发出来，并广泛应用到生活的各个领域，比如磁悬浮列车就是直线电机典型应用案例，一些高端电梯也开始使用直线电机，避免了旋转电机钢绳拽拉式升降方式，而苹果手机也采用了直线电机振动器，取代了过去的旋转电机偏心轮的方式，让震动更为平稳。

直线电机结构简单，可以看成是旋转电机的抛开展平变形，原理与旋转电机基本相同，但是可以直接实现电能到直线运动的转换，不需要中间的机械设备，所以电机利用率更高，能耗更低，控制更精准，应用范围更广。随着高科技材料的发展普及，直线电机必将在很多领域取代旋转电机，进入到工业和生活领域的各个角落。