有刷电机和无刷电机的区别

DC电机分为刷电机和无刷电机，这里所说的“刷”是指碳刷。那么碳刷长什么样？

为什么直流电机要碳刷？碳刷和无碳刷有什么区别？让我们继续往下看！

直流有刷电机原理

如图1所示，这是一个DC有刷电机结构模型图。在两个固定的异性磁铁中间放置一个线圈，线圈的两端分别连接到两个半圆形的铜环上，铜环的两端接触到固定的碳刷，然后将DC电源连接到碳刷的两端。

图1

连接电源后，电流如图1中的箭头所示。根据左手定则，黄线圈受垂直电磁力的影响；蓝线圈受垂直电磁力的影响。如图2所示，电机转子开始顺时针旋转，旋转90度后：

图2

这时，碳刷正好在两个铜环之间的间隙处，整个线圈回路没有电流。但在惯性的作用下，转子仍在旋转。

图3

当转子在惯性作用下转动到上述位置时，线圈电流如图3所示。根据左手定则，蓝线圈受垂直电磁力影响；黄线圈受垂直电磁力影响。电动机转子继续顺时针旋转，旋转90度后，如图4所示：

图4

这时，碳刷正好在两个铜环之间的间隙处，整个线圈回路没有电流。但在惯性的作用下，转子仍在旋转。然后重复上述步骤，继续循环。

直流无刷电机

如图5所示，这是一个DC无刷电机结构模型图。它是由定子和转子两部分组成，其中转子上有一对磁极；定子上面绕了有很多组线圈，图中画了有6组线圈。

图5

当我们给定子线圈2、5通入电流，此时线圈2、5会产生磁场，定子相当于一个条形磁铁，其中2为S（南）极、5为N（北）极。由于同性磁极互相吸引，所以转子N极会旋转到线圈2位置，转子S极会旋转到线圈5位置，图6。

图6

然后我们把定子线圈2、5电流撤掉，再给定子线圈3、6通入电流。此时线圈3、6会产生磁场，定子相当于一个条形磁铁，其中3为S（南）极、6为N（北）极。由于同性磁极互相吸引，所以转子N极会旋转到线圈3位置，转子S极会旋转到线圈6位置，图7。

图7

同理，再把定子线圈3、6电流撤掉，再给定子线圈4、1通入电流。此时线圈4、1会产生磁场，定子相当于一个条形磁铁，其中4为S（南）极、1为N（北）极。由于同性磁极互相吸引，所以转子N极会旋转到线圈4位置，转子S极会旋转到线圈1位置。

至此为止，电机已经旋转半圈...后半圈和前面原理一致，这里不在赘述。我们可以简单的把直流无刷电机理解成，就像在一头驴的前面钓一个胡萝卜，这样驴就会一直朝着胡萝卜前进。

那怎么样才能在不同时刻给不同线圈通入准确的电流呢？这就需要电流换向电路了...在这里就不详细介绍了。

优缺点对比

直流有刷电机：启动快速、制动及时、调速平稳、控制简单、结构简单、价格便宜。重点是价格便宜！价格便宜！价格便宜！而且它启动电流大，在低速时扭矩（旋转力）大，能带很重的负荷。

但是由于碳刷和换向片之间存在摩擦，所以直流有刷电机容易产生火花、发热、噪音、对外界环境有电磁干扰，而且效率低、寿命短。因为碳刷属于损耗品，容易出故障，而且用一段时间需要更换。

直流无刷电机：由于直流无刷电机省去了碳刷，所以噪音小、无需维护、故障率低、使用寿命长，而且运行时间和电压比较稳定，对于无线电的设备干扰要小。