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朋友们好，我是电子及工控技术，我来回答这个问题。对于有刷电机和无刷电机的区别我们从字面上就能够区别出来，这个“刷”字是指电刷的意思，有刷就说明在电机结构中是有电刷的，无刷是指在电机结构中没有电刷，我们这只是从字面上去理解。下面我拿朋友们比较熟悉的电动自行车上所用的电机来举例，聊聊有刷电机和无刷电机的区别。  有刷电机的结构和工作过程我们知道在电动自行车上会用到有刷电机或者无刷电机，我先说说有刷电机。有刷电机一般在早期的电动自行车上安装得比较多，在结构上它有磁铁和电刷，这是它的固定部分；那么转动部分有环形铁心和绕在铁心上的绕组，在锭子和转子之间留有气隙，在电枢铁心上放着由两根导体连接成的电枢线圈，电枢的首端和末端分别连接到两个圆弧形的铜片上，这两个圆弧形的铜片之间是相互绝缘的，我们称它为换向器。换向器是固定在转轴上的，换向片与转轴之间也是绝缘的，最后电刷就是固定放在换向片上，如下图所示。当电枢转动时，电枢上的线圈就会通过换向片和电刷与外电路接通，由此可见要改变线圈的电流方向就是靠换向器和电刷来完成的。  至于有刷电机的工作原理，我们在初中的物理课上就学过了，它就是运用了丹麦物理学家奥斯特发现的通电导体在磁场中受力而运动这一物理现象。以上只是我们对有刷电机的模型进行了简单介绍，但是在实际应用中，有刷电机的结构要比模型复杂许多，我们在维修有刷电机时，就会对电机进行拆卸，它们主要由对电机起保护作用的端盖、轴承以及电机轴部件；还有我们所说的电刷及电刷架，我们拆过电机的都知道，其实这个电刷的主要成分是碳，我们也把它叫做“碳刷”，它在电机里一般装有两个或者四个，成对出现，由于电刷容易磨损，需要定期更换，外形如下图所示。  为了使电机线圈在磁场中受磁场力转动，还需要由磁钢，按照N极和S极的顺序排列在定子上，另外就是换向器和线圈了，我们从换向器的外观来看，它的表面是由相互绝缘的条状金属构成，有刷电动机在转动时，条状金属片就会交替接触电刷的正负极，从而实现电动机线圈电流方向交替变化，完成有刷电机线圈的换向，这样就是通过换向器把电能输送给线圈的，其外形如下图所示。  最后就是线圈了，我们在前面已经知道它的作用了，那就是转子线圈在磁钢所形成的磁场中受到磁力的作用，转子切割磁力线，产生了力矩转动。 无刷电机的结构和工作过程对于无刷电机来说，它没有电刷和换向器，这也是它们在结构上的主要区别之一。无刷电机使用的是开关型霍尔传感器，主要是作为位置的感应。霍尔位置传感器和定子绕组是固定不转的，转子是用永久磁铁制作，磁铁经过转子位置传感器后，霍尔元件就会产生一个脉冲送给控制器，那么控制器就会根据转子的位置，给电机的线圈提供不同方向的电流，从而达到电流方向不断地交替变化，其原理示意图如下图所示。  无刷电机是由端盖、轴承、电机轴、磁钢、线圈和霍尔元件等部分构成，其中端盖、轴承、电机轴、磁钢的作用和有刷电机是一样的，这里结构所不同的是霍尔元件和定子线圈，无刷电机的定子线圈一般分为三组，我们可以用A相、B相、C相来命名，在每组线圈中都会安装一个霍尔元件，它的位置是靠近转子引线的一端，并于磁钢靠的也很近，其示意图如下图所示。  通过介绍我们就会知道，无刷电机一般会安装三个霍尔传感器，如下图所示。刚才讲过了，这三个开关型的霍尔传感器是起感应位置的作用，也就是检测磁极的位置，它感应输出的脉冲信号可以通过控制器去控制绕组供电电路的通断，起开关作用。  我们从霍尔元件的安装位置来看，当转子磁极远离时，上一个霍尔传感器就会感应不到磁场停止工作，由于下一个霍尔传感器距离磁场很近，就会感应到磁场，它就会感应出信号。这样霍尔传感器又起到了改变定子电流方向的作用。  有刷电机与无刷电机的区别我们以上通过介绍有刷电机和无刷电机的结构和工作过程，就知道了它们在结构上是有区别的，从结构来说有刷电机结构简单，而无刷电机结构就复杂些了，它需要控制器，比如电瓶车的控制器就是用来控制无刷电机的；它们俩的工作过程也是不同的，比如从换相方式来说，有刷电机是通过机械换相的方式，而无刷电机是电子换相的方式，像我们电瓶车电机上所使用的无刷电机里的霍尔元件就是一种电子换相的方式之一，它是需要控制电路板来控制的。另外有刷电机易磨损，比如碳刷需要定期更换，而无刷电机基本上就免这样的维护了。  有刷电机由于出现得比较早，它的优点很多，比如有刷电机启动比较快，制动也及时，能够在大范围内进行调速，同时控制电路也简单；无刷电机既然能够大量存在，必然它也有一些优点的，比如噪声小、耗电少，节能，不需要定期维护等。  任何事物的存在都有两面性，我们再看看它们的缺点吧，有刷电机缺点是耗电量大，在重负载下更耗电，需定期更换电刷，在过载情况下，电机会发热严重，使电机的使用效率下降；无刷电机的缺点是造价高，控制器容易发生故障等。以上就是我对这个问题的回答，欢迎朋友们分享、留言、讨论，敬请关注电子及工控技术，感谢点赞。 |
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