電動(dòng)機(jī)是一種裝置，它以稱為轉(zhuǎn)子的某些軸的旋轉(zhuǎn)形式將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。大多數(shù)電動(dòng)機(jī)的工作原理是，當(dāng)將導(dǎo)體置于磁場(chǎng)中并且電流流過(guò)它時(shí)。這將導(dǎo)致在導(dǎo)體上施加一個(gè)力，力的方向可以通過(guò)拍攝的左手定則來(lái)識(shí)別。

　直流電機(jī)有多種類型；然而，兩種常見(jiàn)的直流電機(jī)類型是無(wú)刷直流電機(jī)和有刷直流電機(jī)。

　在有刷直流電機(jī)中，稱為轉(zhuǎn)子的導(dǎo)電材料放置在稱為定子的永磁體之間。當(dāng)電流流過(guò)電樞繞組時(shí)，力作用在轉(zhuǎn)子上，使轉(zhuǎn)子按左手法則的方向旋轉(zhuǎn)。這會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)180度。為了將轉(zhuǎn)子進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)到360度，電流的方向在換向器和電刷的幫助下反轉(zhuǎn)。這樣就形成了360度的完整旋轉(zhuǎn)，每旋轉(zhuǎn)半圈，電機(jī)就一直旋轉(zhuǎn)，電流方向也一直在反轉(zhuǎn)。

　另一方面，在無(wú)刷直流電機(jī)的情況下，轉(zhuǎn)子是永磁體，而定子是電磁鐵。與有刷直流電機(jī)不同，碳刷不用于反轉(zhuǎn)電流方向以實(shí)現(xiàn)完整的360度旋轉(zhuǎn)，而是通過(guò)一些電子控制器控制電流。這不僅解決了因碳刷損壞需要更換而需要頻繁維護(hù)的問(wèn)題，而且還提供了高分辨率的速度控制和精度。

　一、無(wú)刷直流電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：

　與傳統(tǒng)的有刷直流電機(jī)相比，無(wú)刷直流電機(jī)具有許多優(yōu)點(diǎn)。下面將詳細(xì)討論其中的一些優(yōu)點(diǎn)：

　無(wú)刷直流電機(jī)沒(méi)有任何碳刷，減少了頻繁更換碳刷的要求和維護(hù)成本。

　與有刷直流電機(jī)相比，無(wú)刷直流電機(jī)具有更好的性能和效率，因?yàn)殡娮涌刂颇軌驅(qū)﹄姍C(jī)的速度和位置進(jìn)行高級(jí)控制。無(wú)刷直流電機(jī)的使用壽命大約是有刷直流電機(jī)的6倍。

　電刷會(huì)產(chǎn)生高火花，這可能會(huì)導(dǎo)致有刷直流電機(jī)壽命縮短或完全燒毀。但是，對(duì)于無(wú)刷直流電機(jī)，由于沒(méi)有火花問(wèn)題，因此因火花問(wèn)題而燒毀的可能性較小。

　無(wú)刷直流電機(jī)具有小巧緊湊的尺寸，還提供高扭矩重量比，使其適用于涉及機(jī)械臂和機(jī)械腿的許多機(jī)器人和醫(yī)療應(yīng)用。

　與相同額定值的其他電機(jī)相比，無(wú)刷直流電機(jī)產(chǎn)生的運(yùn)行噪音相對(duì)較低。與其他電機(jī)一樣，電刷會(huì)持續(xù)接觸，從而在接觸過(guò)程中產(chǎn)生噪音和火花。因此，在需要避免電噪聲的情況下，優(yōu)先選擇無(wú)刷直流電機(jī)。

　由于基于機(jī)械設(shè)置的傳統(tǒng)換向被現(xiàn)代電子換向系統(tǒng)所取代，因此由于先前討論的磨損原因?qū)е赂嗟目刂坪透俚墓收蠙C(jī)會(huì)。

　與其他電機(jī)不同，無(wú)刷直流電機(jī)具有低空載電流，適合在低負(fù)載或空載下運(yùn)行。

　無(wú)刷直流電機(jī)可以在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中連續(xù)提供最大扭矩，而有刷直流電機(jī)只能在旋轉(zhuǎn)的特定點(diǎn)提供最大扭矩。對(duì)于相同的額定扭矩，與無(wú)刷直流電機(jī)相比，有刷電機(jī)需要更大的磁鐵。這導(dǎo)致非常緊湊和小型無(wú)刷直流電機(jī)證明非常高的扭矩額定值。

　無(wú)刷直流電機(jī)可以有一個(gè)反饋控制來(lái)監(jiān)測(cè)和控制速度和扭矩，從而在電機(jī)使用一些電池運(yùn)行的情況下實(shí)現(xiàn)精確的扭矩和速度控制，從而提供更高的效率、更低的功耗和更長(zhǎng)的電池壽命。

　有刷直流電機(jī)存在發(fā)熱問(wèn)題，并且由于電機(jī)中心存在電磁鐵而無(wú)法快速冷卻。另一方面，無(wú)刷直流電機(jī)在中心沒(méi)有電磁鐵，減少了發(fā)熱問(wèn)題。

　二、無(wú)刷直流電機(jī)的缺點(diǎn)

　就像在所有其他設(shè)備中一樣，與其他電機(jī)相比，無(wú)刷直流電機(jī)也沒(méi)有什么缺點(diǎn)。由于無(wú)刷直流電機(jī)在許多情況下優(yōu)于有刷直流電機(jī)，但是，無(wú)刷直流電機(jī)也有一些缺點(diǎn)，這些缺點(diǎn)將在下面討論：

　與有刷直流電機(jī)相比，無(wú)刷直流電機(jī)的成本相對(duì)較高，電子控制器也增加了整體設(shè)置的成本，因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)電機(jī)中，使用了涉及電刷的低成本機(jī)械換向設(shè)置。

　無(wú)刷直流電機(jī)在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，低速旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生輕微的振動(dòng)。但是，振動(dòng)會(huì)在高速時(shí)減少。

　由于無(wú)刷直流電機(jī)固有的固有振動(dòng)頻率，有時(shí)該固有頻率可以與機(jī)體或塑料件的振動(dòng)頻率匹配或接近，從而導(dǎo)致共振現(xiàn)象的發(fā)生。然而，這種共振可以通過(guò)調(diào)整最小化，并且在許多基于無(wú)刷直流電機(jī)的設(shè)備中觀察到共振現(xiàn)象是很常見(jiàn)的。

　有刷直流電機(jī)操作簡(jiǎn)單，接線簡(jiǎn)單，因?yàn)檎龢O端子連接到正極，負(fù)極端子連接到負(fù)極線，電機(jī)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)。然而，在無(wú)刷直流電機(jī)的情況下，由于涉及電子控制及其與所有電磁鐵的連接，電機(jī)的接線和操作并不那么簡(jiǎn)單。

　簡(jiǎn)而言之，無(wú)刷直流電機(jī)與傳統(tǒng)有刷直流電機(jī)相比具有維護(hù)成本低、維護(hù)頻率低等諸多優(yōu)點(diǎn)。它們的尺寸也很緊湊，可提供高扭矩以及更好的速度控制和效率。另一方面，由于涉及電子控制，它也有一些缺點(diǎn)，如成本較高、諧振問(wèn)題和復(fù)雜的布線設(shè)置。