无刷电机与有刷电机 - 有什么区别？

直流电机是过去 200 年来最基本的机器之一，这种电机使用直流电产生旋转运动，并允许设计人员构建电动工具、移动设备、计算机组件和其他宝贵的电池供电应用。它们与交流电机不同，交流电机同样多产且提供不同的好处。直流电机类别大致分为有刷直流电机和无刷直流电机，下文将解释这两种类型的直流电机背后的基本原理，然后进行比较以显示每种机器在行业中的最佳功能。

有刷电机

有刷直流电机（通常简称为“有刷电机”）是最古老的电机之一，使用直流电和机械换向来产生机械能。通过显示有刷电机的不同组件，最容易理解有刷电机的工作原理，下图显示了有刷电机的基本结构图。

顾名思义，这些电机使用电刷将直流电源连接到转子组件，转子组件是包含电枢、换向器环和输出轴的电机组件。定子或电机的外壳包含由永磁体或一些不动的电磁线圈产生的永磁场（在上图中显示为“定子磁场”），永久磁场有两极（磁南北对），它们的磁力线不断地穿过整个转子组件。当电刷夹住换向器环时，该组件就会通电，换向器环会引导电流通过电枢及其绕组。当电流通过这些线圈时，电枢变成其自身的电磁铁并与永久定子磁场磁极相互作用。由于转子组件可以自由旋转，因此电枢产生的磁场会排斥定子磁场，从而导致轴旋转。这种旋转与电枢和定子励磁电流成正比，改变这些电流将产生不同的输出特性。

直流电机相对便宜，易于控制和维修，并且有数百种形式，适用于许多环境，尤其是极端环境。一些有刷电机也可以由交流电流供电，例如通用电机，并使这些电机在应用中具有更多的多功能性。无论如何，有刷电机已被广泛使用多年，虽然不像一些较新的电机那样复杂，但仍为当今的许多应用提供动力。

无刷直流电机

与有刷电机相比，无刷直流电机（BLDC 电机）毫不奇怪，不会使用电刷产生运动。相反，他们采用通常位于有刷电机定子中的永磁场，并将其以实际磁铁的形式放置在转子周围。 无刷直流电机的定子由电磁线圈（成对布置在转子周围）组成，这些线圈通过电气控制系统进行电气开启和关闭。通电后，一对磁极将吸引转子的永久磁极，使其转向对齐位置。如果定子磁极按顺序通电和断电，则操作员可以使转子以某个期望的频率旋转。换句话说，以电气方式打开和关闭定子磁极将使转子旋转，从而产生机械能。这种电气换向模拟典型三相交流电机中的旋转磁场 (RMF)，但允许用户决定 无刷直流电机的电机速度、转矩和位置。为操作员提供一系列与输入频率同步的有用速度和扭矩，所有这些都是通过调整流过定子线圈的直流电流的大小和方向来实现的。