有刷直流电机工作过程及应用

自从无刷直流电机诞生，“古老的”有刷电机就开始没落，但它依然是低成本应用的可靠选择。

在有刷电机中，磁极方向的跳转是通过移动固定位置的接触点来完成的，该接触点在电机转子上与电触点相对连接。这种固定触点通常由石墨制成，与铜或其他金属相比，在大电流短路或断路/起动过程中石墨不会熔断或者与旋转触点焊接到一起，并且这个触点通常是弹簧承载的，所以能够获得持续的接触压力。

在20世纪，大中型有刷电机在工业和先进制造领域中发挥着巨大的作用，直流电机的基本理论也被查尔斯•斯坦梅茨(Charles Steinmetz)等杰出人物广泛分析，这包括详细的电路，电动势、磁场方程、性能参数(速度，扭矩，控制和效率)、设计、制造等。几十年来，直流电机理论和与应用的课程几乎是所有工科专业的标准课程，这些课程包含全面的小型和大型电动机实验室课程。

由于使用MOSFET和IGBT作为电机的开关及其更加实用、更加经济可靠的控制方式，早在几十年前，有刷电机的优势便开始衰落。取而代之的是无刷直流(BLDC)电机及其变体，如步进电机，这些电机逐渐成为主流的直流电机。现在，无数的汽车，磁盘驱动器，打印机以及中小型设备等都使用了无刷直流电机。

这种转变的原因很显然：使用开关器件，驱动器和智能控制器的先进电子设备使电机系统在效率、可靠性、电气噪声、可控性和多功能性等方面变得更优秀。这些BLDC电机没有刷子磨损，也不会引起EMI / RFI。因此，随着无刷替代品的使用，BDC电机的使用量急剧下降。

尽管从有刷电机到无刷电机发生了巨大的转变，但在能够满足必要的性能，低成本和足够的可靠性的前提下，有刷电机依旧是一个很好的选择。如便宜的玩具以及一些功能简单的应用场合，如汽车的电动座椅等。

更进一步的，综合使用最新的控制器、MOSFET / IGBT开关，并且充分了解其局限性，就可以让电极提供足够好的性能。由于它们几乎不需要电子控制装置，所以整个电机控制系统相当便宜。此外，基本的BDC电机在电源和电机之间只需要两根电缆，这样就可以节省配线和连接器所需的空间，并降低电缆和连接器的成本。

有刷电机基础