有刷直流电机是什么？图解分析

有刷直流电机将是下述内容的主要介绍对象，通过这篇文章，小编希望大家可以对有刷直流电机的相关情况以及信息有所认识和了解，详细内容如下。

有刷直流电机是一种直流电机，有刷电机的定子上安装有固定的主磁极和电刷，转子上安装有电枢绕组和换向器。直流电源的电能通过电刷和换向器进入电枢绕组，产生电枢电流，电枢电流产生的磁场与主磁场相互作用产生电磁转矩，使电机旋转带动负载。由于电刷和换向器的存在，有刷电机的结构复杂，可靠性差，故障多，维护工作量大，寿命短，换向火花易产生电磁干扰。

有刷直流电机驱动和无刷直流电机驱动的原理是不同的，因此，在驱动方式上也存在较大的差异。

有刷直流电机通常采用直接电压调制方法进行控制，在控制时需要对电机反电动势进行补偿。这种调制方法可以简单实现对电机的转速和转矩控制，但需要一个电刷和电刷与电机转子之间的机械接触，从而增加了电机的维护和故障率，同时也会产生电刷火花和电磨损等问题。

而无刷直流电机通常采用电子式换向(ESC)技术进行控制，无需机械接触。ESC控制器在每个电机转子位置时，分别控制电机相位电流的正弦波电压，从而实现对电机的转速和转矩控制。相比有刷直流电机，无刷直流电机一般具有更高的效率，更长的使用寿命和更低的维护成本，是应用更广泛的一种电机驱动方式。而且无刷直流电机还具有反馈控制和编码等功能，可更加灵活和安全的应用在自动控制和精密控制等领域。

在有刷直流电机驱动中，直流电源通过交错式换向开关，可以改变电机绕组的磁场方向和大小，从而使电机旋转。驱动电路通常包括电源、电阻、电容、晶体管、继电器、电机等。该驱动方式结构简单、成本低，但效率不高，噪声较大。

无刷直流电机驱动中，电源电压经过电子换向器变换成交变电压，通过电机中的三相绕组产生旋转磁场，从而控制转子的转动。通常采用的无刷电机驱动电路是电子设备，如集成电路、功率 MOS 管等。该驱动方式转速范围广、效率高、噪声低。

有刷直流电机寿命一般几百小时，高质量，工作环境好的，可以到2000小时。

目前国内微型电动机市场占有率最高的仍然是直流有刷电机，特别是一些微型振动电机，应用在诸如DVD机、电脑主机、USB风扇等产品上。一般在控制上没有太多要求，可以接电源和正反转即可。无刷直流电机与它相比，应用范围会窄一些，但是技术层面会比较高端一点。

有刷电机从名字上来看，就是一种带有碳刷的直流电机。碳刷是电刷的一种，和换向环一起组成换向器。换向器需要不停的换向来将交流电变成直流电，所以电刷需要一直与换向环进行摩擦。碳刷的硬度并不太强，频繁的摩擦会损坏它，一般连续摩擦500个小时，电刷就不能在使用了，这也是有刷电机寿命短的主要原因。

对于一些价值比较低的产品来说，用有刷电机完全可以，只要及时更换就行了。但是对于一些高价值的产品，比如空调、汽车、打印机这一类的产品，更换的成本太高，而且也不适合频繁的更换零件，所以长寿命的无刷直流电机就成为了他们的不二选择。

要延长微电机电刷寿命，应提高其耐磨性，电刷一般是以石墨为主要成分，材质非常的软，非常容易磨损，所以一般的做法是采用导电性好的金属粉末作为填充物加入电刷当中，用其增加电刷的硬度并增加其耐磨性。无论是直流电机还是交流电机，为了降低功耗在换向器材料一般用铜或铜银合金制造，由于铜与铜银合金的材质比较软，如果与有金属粉末的电刷搭配，那电刷会起到磨砂的效果，在微电机不断的旋转过程中不断的摩擦，而电刷内的金属材料含量越高，电刷的质地就越硬，耐磨性也就越好，对换向器与电刷的磨削作用也就越显著，这样电刷没有消耗完，换向器就被磨穿了，随之也就导致微电机报废。

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