一文看懂有刷直流電機與無刷直流電機工作原理！

下面這個是LearnEngineering制作的動畫，講解的是直流電機的工作原理，就是把電樞線圈中感應產生的交變電動勢，靠換向器配合電刷的換向作用，使之從電刷端引出時變為直流電動勢的原理。

直流有刷電機是大家最早接觸的一類電機，中學時物理課堂上介紹電動機也是以它為模型來展示的。直流有刷電機的主要結構就是定子+轉子+電刷，通過旋轉磁場獲得轉動力矩，從而輸出動能。電刷與換向器不斷接觸摩擦，在轉動中起到導電和換相作用。

電機中有個叫"換向器"的部分是靠"電刷"供電的，"電刷"的位置在"轉向器"上方，隨著旋轉不斷移動。通過改變電刷的位置，可使電流方向發生變化。換向器和電刷是DC電機的旋轉所不可或缺的結構。

直流有刷電機是所有電機的基礎，它具有啟動快、制動及時、可在大范圍內平滑地調速、控制電路相對簡單等特點。

無刷就是有刷電機中的“電刷”沒有了，電刷在有刷電機里扮演的角色是通過換向器向轉子里的線圈通電。那么沒有電刷的電機是如何向轉子里的線圈通電的呢？

原來無刷電機采用永磁體來做轉子，轉子里是沒有線圈的。由于轉子里沒有線圈，所以不需要用于通電的換向器和電刷。取而代之的是作為定子的線圈。

無刷電機的起源從頭來講也是比較簡單的：大部分有刷直流電機的問題都來自于電刷。電刷可能打火花、磨損、產生很強的噪音并產生很大一部分功耗，導致速度被嚴重限制，且不容易冷卻。

這意味著您不能在任何易燃物周圍、需要長使用壽命、靜音或高效率的應用條件下、在任何高速或高功耗系統中使用有刷直流電機。這都是電刷顯著的缺點，取消電刷就可以解決這些問題，但是不好的地方是同時消除了機械換向。

但是看看下圖，需要先知道轉子在哪里，才能考慮如何施加電流來移動轉子。

線圈不動，磁極旋轉。無刷直流電機，通過霍爾元件，感知永磁體磁極的位置，根據這種感知，使用電子線路，適時切換線圈中電流的方向，保證產生正確方向的磁力，來驅動電機。

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