有刷電機與無刷電機的區別

直流電機分為有刷電機和無刷電機，這里所說的“刷”是指碳刷。那碳刷長什么樣呢？

那直流電機為什么要碳刷呢？有碳刷和沒碳刷有什么不一樣呢？我們接著往下看！

直流有刷電機原理

如圖1所示，這是一個直流有刷電機結構模型圖。兩個固定的異性磁鐵，中間放置一個線圈，線圈兩端分別接在兩個半圓形的銅環上，銅環兩端與固定的碳刷相接觸，然后給碳刷兩端分別接上直流電源。

圖1

接上電源以后，電流如圖1中箭頭所示。根據左手定則，黃色線圈受到垂直向上的電磁力；藍色線圈受到垂直向下的電磁力。電機轉子開始作順時針旋轉，旋轉90度以后，如圖2所示：

圖2

此時，碳刷剛好在兩個銅環中間空隙處，整個線圈回路沒有電流。但是在慣性的作用下，轉子依然在繼續旋轉。

圖3

轉子在慣性的作用下轉到上述位置時，線圈電流如圖3所示。根據左手定則，藍色線圈受到垂直向上的電磁力；黃色線圈受到垂直向下的電磁力。電機轉子繼續作順時針旋轉，旋轉90度以后，如圖4所示：

圖4

此時，碳刷剛好也在兩個銅環中間空隙處，整個線圈回路沒有電流。但是在慣性的作用下，轉子依然在繼續旋轉。然后又重復上述步驟，一直循環下去。

直流無刷電機

如圖5所示，這是一個直流無刷電機結構模型圖。它是由定子和轉子兩部分組成，其中轉子上有一對磁極；定子上面繞了有很多組線圈，圖中畫了有6組線圈。

圖5

當我們給定子線圈2、5通入電流，此時線圈2、5會產生磁場，定子相當于一個條形磁鐵，其中2為S（南）極、5為N（北）極。由于同性磁極互相吸引，所以轉子N極會旋轉到線圈2位置，轉子S極會旋轉到線圈5位置，圖6。

圖6

然后我們把定子線圈2、5電流撤掉，再給定子線圈3、6通入電流。此時線圈3、6會產生磁場，定子相當于一個條形磁鐵，其中3為S（南）極、6為N（北）極。由于同性磁極互相吸引，所以轉子N極會旋轉到線圈3位置，轉子S極會旋轉到線圈6位置，圖7。

圖7

同理，再把定子線圈3、6電流撤掉，再給定子線圈4、1通入電流。此時線圈4、1會產生磁場，定子相當于一個條形磁鐵，其中4為S（南）極、1為N（北）極。由于同性磁極互相吸引，所以轉子N極會旋轉到線圈4位置，轉子S極會旋轉到線圈1位置。

至此為止，電機已經旋轉半圈....后半圈和前面原理一致，這里不在贅述。我們可以簡單的把直流無刷電機理解成，就像在一頭驢的前面釣一個胡蘿卜，這樣驢就會一直朝著胡蘿卜前進。

那怎么樣才能在不同時刻給不同線圈通入準確的電流呢？這就需要電流換向電路了......在這里就不詳細介紹了。

優缺點對比

直流有刷電機：啟動快速、制動及時、調速平穩、控制簡單、結構簡單、價格便宜。重點是價格便宜！價格便宜！價格便宜！而且它啟動電流大，在低速時扭矩（旋轉力）大，能帶很重的負荷。

但是由于碳刷和換向片之間存在摩擦，所以直流有刷電機容易產生火花、發熱、噪音、對外界環境有電磁干擾，而且效率低、壽命短。因為碳刷屬于損耗品，容易出故障，而且用一段時間需要更換。

直流無刷電機：由于直流無刷電機省去了碳刷，所以噪音小、無需維護、故障率低、使用壽命長，而且運行時間和電壓比較穩定，對于無線電的設備干擾要小。但是它的價格貴！價格貴！價格貴！

審核編輯：湯梓紅