1. 动磁式直线电机设计计算
交流伺服电机与三相交流异步电动机的区别在于：
一、控制精度不同
两相混合式步进电机步距角一般为3.6°、 1.8°，五相混合式步进电机步距角一般为0.72 °、0.36°。也有一些高性能的步进电机步距角更小。如四通公司生产的一种用于慢走丝机床的步进电机，其步距角为0.09°；德国百格拉公司（BERGER LAHR）生产的三相混合式步进电机其步距角可通过拨码开关设置为1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°，兼容了两相和五相混合式步进电机的步距角。
交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。以松下全数字式交流伺服电机为例，对于带标准2500线编码器的电机而言，由于驱动器内部采用了四倍频技术，其脉冲当量为360°/10000=0.036°。对于带17位编码器的电机而言，驱动器每接收217=131072个脉冲电机转一圈，即其脉冲当量为360°/131072=9.89秒。是步距角为1.8°的步进电机的脉冲当量的1/655。
二、低频特性不同
步进电机在低速时易出现低频振动现象。振动频率与负载情况和驱动器性能有关，一般认为振动频率为电机空载起跳频率的一半。这种由步进电机的工作原理所决定的低频振动现象对于机器的正常运转非常不利。当步进电机工作在低速时，一般应采用阻尼技术来克服低频振动现象，比如在电机上加阻尼器，或驱动器上采用细分技术等。
交流伺服电机运转非常平稳，即使在低速时也不会出现振动现象。交流伺服系统具有共振抑制功能，可涵盖机械的刚性不足，并且系统内部具有频率解析机能（FFT），可检测出机械的共振点，便于系统调整。
三、矩频特性不同
步进电机的输出力矩随转速升高而下降，且在较高转速时会急剧下降，所以其最高工作转速一般在300～600RPM。交流伺服电机为恒力矩输出，即在其额定转速（一般为2000RPM或3000RPM）以内，都能输出额定转矩，在额定转速以上为恒功率输出。
四、过载能力不同
步进电机一般不具有过载能力。交流伺服电机具有较强的过载能力。以松下交流伺服系统为例，它具有速度过载和转矩过载能力。其最大转矩为额定转矩的三倍，可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。步进电机因为没有这种过载能力，在选型时为了克服这种惯性力矩，往往需要选取较大转矩的电机，而机器在正常工作期间又不需要那么大的转矩，便出现了力矩浪费的现象。
五、运行性能不同
步进电机的控制为开环控制，启动频率过高或负载过大易出现丢步或堵转的现象，停止时转速过高易出现过冲的现象，所以为保证其控制精度，应处理好升、降速问题。交流伺服驱动系统为闭环控制，驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样，内部构成位置环和速度环，一般不会出现步进电机的丢步或过冲的现象，控制性能更为可靠。
六、速度响应性能不同
步进电机从静止加速到工作转速（一般为每分钟几百转）需要200～400毫秒。交流伺服系统的加速性能较好，以松下MSMA 400W交流伺服电机为例，从静止加速到其额定转速3000RPM仅需几毫秒，可用于要求快速启停的控制场合。
综上所述，交流伺服系统在许多性能方面都优于步进电机。但在一些要求不高的场合也经常用步进电机来做执行电动机。所以，在控制系统的设计过程中要综合考虑控制要求、成本等多方面的因素，选用适当的控制电机
直线异步电动机的结构主要包括定子、动子和直线运动的支撑轮三部分。为了保证在行程范围内定子和动子之间具有良好的电磁场耦合，定子和动子的铁心长度不等。定子可制成短定子和长定子两种形式。由于长定子结构成本高、运行费用高，所以很少采用。直线电动机与旋转磁场一样，定子铁心也是由硅钢片叠成，表面开有齿槽；槽中嵌有三相、两相或单相绕组；单相直线异步电动机可制成罩极式，也可通过电容移相。直线异步电动机的动子有三种形式：
(1)磁性动子 动子是由导磁材料制成（钢板），既起磁路作用，又作为笼型动子起导电作用。
(2)非磁性动子 ，动子是由非磁性材料（铜）制成，主要起导电作用，这种形式电动机的气隙较大，励磁电流及损耗大。
(3)动子导磁材料表面覆盖一层导电材料，导磁材料只作为磁路导磁作用；覆盖导电材料作笼型绕组。
因磁性动子的直线异步电动机结构简单，动子不仅作为导磁、导电体，甚至可以作为结构部件，其应用前景广阔。
直线异步电动机的工作原理和旋转式异步电动机一样，定子绕组与交流电源相连接，通以多相交流电流后，则在气隙中产生一个平稳的行波磁场（当旋转磁场半径很大时，就成了直线运动的行波磁场）。该磁场沿气隙作直线运动，同时，在动子导体中感应出电动势，并产生电流，这个电流与行波磁场相互作用产生异步推动力，使动子沿行波方向作直线运动。若把直线异步电动机定子绕组中电源相序改变一下，则行波磁场移动方向也会反过来，根据这一原理，可使直线异步电动机作往复直线运动。
直线异步电动机主要用于功率较大场合的直线运动机构，如门自动开闭装置，起吊、传递和升降的机械设备，驱动车辆，尤其是用于高速和超速运输等。由于牵引力或推动力可直接产生，不需要中间连动部分，没有摩擦，无噪声，无转子发热，不受离心力影响等问题。因此，其应用将越来越广。直线同步电动机由于性能优越，应用场合与直线异步电动机相同，有取代趋势。直线步进电动机应用于数控绘图仪、记录仪、数控制图机、数控裁剪机、磁盘存储器、精密定位机构等设备中。
同步式(次级为永久磁钢)由于效率高、推力密度大、可控性好等优点，尽管其对隔磁防尘要求较高和装配较困难，现在也已成为机床用直线电机的主流
2. 电机电磁设计和结构设计
电机含铜的重量约为电机总重的8～10%。 没有固定公式 正常就按十分之一算就可以 300斤的电机含铜量也就是30斤左右
800斤重的电机有150斤铜，交流电动机的发明是由美国发明家特斯拉完成的，最早的交流电动机根据电磁感应原理设计，结构比起直流电动机更为简单，同时也比起只能使用在电车上的直流电动机用途更广泛，它的发明让电动机真正进入了家庭电器领域。
一个电动机能拆多少铜，这得取决于电动机的大小，少则1斤以内，多则上百斤
电机内的紫铜含量8一10％左右，所以能fh10斤铜。
不同磁极对数、不同型号其铜线重量略有差异。JO2系列三相电机(1.5KW)：2极：1.805Kg4极：1.715Kg6极：2.28KgY系列三相电机(1.5KW)：2极：1.6Kg4极：1.6Kg6极：2Kg电动机的功率越大，所用铜线相对越多(粗、重)，也与定子铁芯的大小有关。
3. 动磁式直线电机设计计算方法
磁阻力，永磁同步直线电机动子铁芯两端开断，即使在电机绕组不通电的情况下，也存在着明显的端部效应力；
4. 直线电机结构设计
说起直线电机，英文是linear servo motor。说起来，在我们现在常见的马达，都是旋转电机。
电机的发展史，从电机的发展历史，来说电机的各类功能应用和优势。
从电磁感应的开始，电动机的发展就没有停止过。
全球第一台严格意义上面的电机是俄罗斯科学家发明Moritz Hermann Jacobi发明第一台可实用的整流电机。
从这开始之后的百年，电动机一直都是围绕感应式电机在发展，并且最终不断发展形成我们现在看到的绕线定子，卷绕型或鼠笼型电机。
后期在直流电机与交流电机的各类应用领域，逐步发展成为了极大方向。
1、直流无刷电机，空心杯电机。
2、交流步进电机，伺服电机，直线电机，以及目前在工业领域研发的U型电机。
在所有的电机发展历程中，我们基本能够看到这样一个趋势：
扭矩不断增大，精度控制不断增加。
这里要详细说一下这两个特性。我们常说的电机扭矩，反馈出来的就是电机的力有多大？
比如说，玩具赛车的扭矩，可能只有0.2N/m,大型的电动汽车的扭矩可以达到250N/m—900N/m，反馈出来的就是电力输出的力很大。
比较常见的重型电动机应用场景，例如：破碎机，港机起重机，石油抽油机等等。以及超大型机床等等。大型的扭矩都达到10多万N/M.同样的价格也极其昂贵。
新能源汽车电机结构
精度控制，是对新场景应用的必然要求。
电机的精度控制，很多大众朋友接触的不多。在工业领域极为常见。例如我们需要起重机提升一个货柜10米高，那么就涉及到最简单的精度控制。
当今，比较常见的使用电机，进行精度控制的场景，是工业领域的传送带。
那么旋转电机是怎么进行精度控制的？
通过在电机后端，链接电机的转子的编码器，通过旋变形式的编码器，或者光电形式的编码器实现转的角度测量。
用最通俗的话说，如果电机转动1°，对应的编码器就可以记录下来一次，那么换算出来，就可以得到直线的距离。
马上就说道直线电机了，别急！
这种携带编码器控制的伺服电机，成本势必增高了。更主要的是这种旋转电机的编码器，目前比较好的分辨等级达到23位，也就是说这种以弧度进行精度区分的编码器，是有精度的局限性的。那么有没有办法在一些特殊的领域，需要精度控制比较高，并且主要进行直线运动的领域，使用直线运动的电机？
答案肯定是可以的，如今应用直线电机，主要的优势就在于其更高的精度，可达到μm级别。这种直线电机在激光加工机床具有极好的应用价值。
1、直线电机的原理：
行业内，把直线电机也叫做“直驱”，所以你如果看到直驱，那就是在描述直线电机和DD马达两种产品。记住啊，行业内的直驱是包含DD马达的。
直线电机的原理并不复杂．你可以理解为把一台旋转运动的感应电动机沿着半径的方向剖开，并且展平，这就是一台直线电机。
如果同旋转的电机进行对应去理解，在直线电机中，相当于旋转电机定子的，叫初级；相当于旋转电机转子的，叫次级，初级中通过交流电，次级就在电磁力的作用下沿着初级做直线运动。
从电磁感应的角度来分析：上图的两种平板的直线电机，（a）一种为扁平式直线电机，（b）为双扁平式的直线电机。
我们以（b）中的情况来说明电磁力的变化，初级是上下两侧，永磁体提供完整的电磁回路。在次级线圈中的导线恰好能够切割电磁感性线，产生安培力，根据左手定则，我们能够看到次级会向左，或者向右运动。
2、直线电机的种类：
1、扁平式电机
2、DD马达（直驱电机）
这种直驱形式的DD马达，可以提供较大的力矩。
3、音圈电机
音圈电机在原理上面，同直线电机相同，可以简单的理解为是线圈匝数较少的直线电机。
3、直线电机的主要玩家
目前中国市场更主要的直线电机玩家，并不多，主要集中在华南。
国内直驱伺服领域，驱动方面做的最好的是高创，在直线电机市场雅科贝思的市场规模最大。目前直驱市场，主要的玩家是自身设备比较长使用企业。例如大族激光等等。
4、直线电机主要应用的场景
主要使用领域包括：激光设备，3C非标设备例如检测，贴合等等。还包括对洁净度要求比较高的医药领域。
5、直线电机市场规模
根据行业内权威机构调研，直驱市场总体规模大约20亿。目前仍然是属于起步阶段。
5. 电机设计电磁计算
电机与变压器中涉及到：
（1）安培环路定律；
（2）法拉第电磁感应定律；
（3）电磁力定律；
（4）磁路的欧姆定律。其中，安培环路定律反映了一定磁势（或安匝数）所产生磁场的强弱。
在电机中，磁场在机电能量转换过程中起到了媒介的作用；法拉第电磁感应定律反映了交变的磁场所产生电势的情况。
在电机中，电磁感应定律体现了机电能量转换过程中所转换为电能的大小；电磁力定律反映了通电导体在磁场中的受力情况，它体现了机电能量转换过程中所转换为机械能的大小；磁路的欧姆定律类似于电路的欧姆定律，它体现了一定磁势作用到磁路中所产生的磁通大小，亦即耦合磁场的大小。
6. 电磁式直线电机
旋转发电机高，原因是，第一，旋转没有长度限制，没有往复减速过程，节约了动能。
第二，旋转电机磁隙容易控制，制造出来漏磁会少一些。
第三，直线电机一般往复运动，发电的电流电压有一个变化过程，需要配套整治，这都需要能量第四，直线位移越长装置越大，导线的并串连接需要量越大，平均每生产同样能量需要线路的导线重量有限制的时候，阻值就上去了
7. 动磁式直线电机设计计算公式
一、F=Φ·Rm，Φ=B*S（S为与磁场方向垂直的平面的面积），Rm=L/μA（L表示磁路长度，A表示磁路横截面积）。
二、F = N·I，N表示线圈匝数，I表示线圈中的电流大小。
三、F = H·L，(H为磁场强度，与磁密度B和磁路材料等有关） L表示磁路长度。 公式一：作用在磁路上的磁动势 F 等于磁路内的磁通量 Φ 与磁阻Rm的乘积。 公式二：通电线圈产生的磁动势 F 等于线圈的匝数 N 和线圈中所通过的电流 I 的乘积，也叫磁通势，磁动势F的单位是安培(A)。 公式三：F是磁场强度H在磁路L上的积分。
8. 永磁发电机设计计算
物理中，电功率等于电压乘以电流，即P=UI,已知P=1000w,U=12v,代入得I=W/U=1000w/12v=83.33a。那么电流就为83.33安。
12v1000w电机用4.54安培的电源 电流,电压,功率换算公式: 功率=电压乘以电流(P=UI) 单相 P=UIcosΦ;三相 P=1.732UIcosΦ 在家庭电路中,电压为12V,用电器功率1000瓦时。
12v1000瓦等于220v多少瓦。
12v1000w。电流是1000w除I2等于83.33A电流,所以83.33A乘220v等于功率是18333w。