直流電動機是依靠直流工作電壓運行的電動機，廣泛應用於收錄機、錄像機
、影碟機、電動剃須刀、電吹風
、電子表、玩具等。

有刷DC電機

刷式直流電機是現有曆史最久的電機拓撲之一。它們將固定刷子安裝在定子機座上
，摩擦轉子上的換向片
，而後者又連接至旋轉的線圈段(duan)。隨(sui)著(zhe)電(dian)機(ji)旋(xuan)轉(zhuan)
，不(bu)同(tong)轉(zhuan)子(zi)線(xian)圈(quan)不(bu)斷(duan)連(lian)接(jie)和(he)斷(duan)開(kai)，這(zhe)樣(yang)轉(zhuan)子(zi)產(chan)生(sheng)的(de)淨(jing)磁(ci)場(chang)相(xiang)對(dui)於(yu)定(ding)子(zi)機(ji)座(zuo)就(jiu)是(shi)固(gu)定(ding)的(de)，且(qie)通(tong)過(guo)定(ding)子(zi)磁(ci)場(chang)正(zheng)確(que)定(ding)向(xiang)，從(cong)而(er)產(chan)生(sheng)扭(niu)矩(ju)。當(dang)換(huan)向(xiang)片(pian)旋(xuan)轉(zhuan)過(guo)刷(shua)子(zi)時(shi)，這(zhe)些(xie)特(te)定(ding)轉(zhuan)子(zi)線(xian)圈(quan)段(duan)的(de)電(dian)觸(chu)頭(tou)將(jiang)會(hui)斷(duan)開(kai)。由(you)於(yu)轉(zhuan)子(zi)線(xian)圈(quan)是(shi)電(dian)感(gan)的(de)，而(er)電(dian)感(gan)器(qi)生(sheng)成(cheng)高(gao)回(hui)掃(sao)電(dian)壓(ya)來(lai)抵(di)抗(kang)電(dian)流(liu)變(bian)化(hua)，因(yin)此(ci)刷(shua)子(zi)和(he)斷(duan)開(kai)的(de)換(huan)向(xiang)片(pian)之(zhi)間(jian)會(hui)產(chan)生(sheng)火(huo)花(hua)。這(zhe)些(xie)火(huo)花(hua)會(hui)導(dao)致(zhi)很(hen)多(duo)負(fu)麵(mian)結(jie)果(guo)，如(ru)電(dian)噪(zao)聲(sheng)、xiaolvjiangdi，yijimouxieqingkuangxiadeweixiancaozuo。ciwai，shuazibixuanzhuangdanhuanglaidikanghuanxiangpian，yiquebaodianjiechulianghao。zhejinyibujiangdilexiaolv
，xuyaodingqiweihugenghuanshuazi。

盡管有諸多劣勢，但刷式直流電機有一顯著優勢：成cheng本ben。由you於yu控kong製zhi刷shua式shi直zhi流liu電dian機ji相xiang對dui簡jian單dan，因yin此ci還hai廣guang泛fan用yong於yu係xi統tong成cheng本ben是shi主zhu要yao驅qu動dong因yin素su的de應ying用yong中zhong。在zai使shi用yong永yong久jiu磁ci性xing生sheng成cheng定ding子zi磁ci通tong的de拓tuo撲pu中zhong
，產chan生sheng的de速su度du/扭niu矩ju曲qu線xian非fei常chang有you線xian性xing特te征zheng。因yin此ci
，刷shua式shi直zhi流liu電dian機ji曆li來lai常chang用yong於yu工gong業ye伺si服fu應ying用yong
，速su度du和he扭niu矩ju分fen別bie與yu所suo應ying用yong的de電dian壓ya和he電dian流liu成cheng正zheng比bi。但dan是shi
，半ban導dao體ti器qi件jian的de跌die價jia使shi得de電dian源yuan轉zhuan換huan和he控kong製zhi的de成cheng本ben降jiang低di。因yin此ci，許xu多duo直zhi流liu電dian機ji被bei交jiao流liu電dian機ji所suo取qu代dai，後hou者zhe帶dai來lai了le效xiao率lv和he可ke靠kao性xing提ti高gao等deng優you勢shi。

刷shua式shi直zhi流liu電dian機ji的de主zhu題ti多duo種zhong多duo樣yang，如ru直zhi流liu並bing聯lian電dian機ji和he通tong用yong電dian機ji，兩liang者zhe都dou使shi用yong定ding子zi線xian圈quan代dai替ti永yong久jiu磁ci性xing。在zai直zhi流liu並bing聯lian電dian機ji中zhong，定ding子zi線xian圈quan與yu轉zhuan子zi電dian路lu並bing聯lian；erzaitongyongdianjizhong，dingzixianquanyuzhuanzichuanlian。tongyongdianjizaijiadianyingyongzhongyouqichangyong，yinweitajuyougaoqidongniuju，keyigaosuyunxing。zhixutianjiachuanlianjingzhaguanbingjinxingjiaoliuxiangweikongzhi，biankeqingsongduitongyongdianjijinxingsudukongzhi。danshi

，shuazi/換向器結構常見於這些電機類型
，因此它們具有標準 PM 刷式直流電機相同的劣勢。

無刷直流電機 (BLDC)

無刷直流(BLDC)電dian機ji可ke以yi想xiang像xiang成cheng與yu刷shua式shi直zhi流liu電dian機ji截jie然ran相xiang反fan
，其qi中zhong永yong久jiu磁ci性xing在zai轉zhuan子zi上shang
，而er繞rao線xian在zai定ding子zi上shang。因yin此ci，該gai電dian機ji沒mei有you刷shua子zi和he換huan向xiang器qi，消xiao除chu了le與yu刷shua式shi直zhi流liu電dian機ji產chan生sheng火huo花hua相xiang關guan的de劣lie勢shi。

圖題：無刷直流電機 (BLDC)

該電機被稱為直流電機，是因為其線圈通過直流電源驅動，而直流電源是按預定順序的形式應用到不同的定子線圈。 這一過程稱為換向。但是，BLDC 並不恰當
，因為該電機實際上屬於交流電機。 在zai電dian路lu循xun環huan過guo程cheng中zhong，每mei個ge線xian圈quan中zhong的de電dian流liu正zheng負fu交jiao替ti。定ding子zi一yi般ban是shi凸tu極ji結jie構gou
，旨zhi在zai產chan生sheng梯ti形xing反fan電dian動dong勢shi波bo形xing，盡jin可ke能neng符fu合he所suo應ying用yong的de換huan向xiang電dian壓ya波bo形xing。但dan是shi實shi際ji上shang很hen難nan做zuo到dao，產chan生sheng的de反fan電dian動dong勢shi波bo形xing通tong常chang更geng像xiang正zheng弦xian，而er非fei梯ti形xing。因yin此ci，PMSM 電機使用的許多控製技術（如場定向控製）同樣適用於 BLDC 電機。

對BLDC電機的另一個誤解是關於其如何驅動。不同於開環步進應用中驅動的定子線圈決定轉子位置，在 BLDC 電機中，轉子位置決定要驅動哪個定子線圈。定子磁通矢量位置必須與轉子磁通矢量位置保持同步（而非相反）
，以(yi)使(shi)電(dian)機(ji)操(cao)作(zuo)順(shun)暢(chang)。要(yao)實(shi)現(xian)這(zhe)一(yi)目(mu)的(de)，需(xu)要(yao)了(le)解(jie)轉(zhuan)子(zi)位(wei)置(zhi)來(lai)確(que)定(ding)要(yao)驅(qu)動(dong)的(de)定(ding)子(zi)線(xian)圈(quan)。現(xian)有(you)多(duo)種(zhong)技(ji)術(shu)可(ke)實(shi)現(xian)這(zhe)一(yi)目(mu)的(de)，但(dan)最(zui)常(chang)用(yong)的(de)技(ji)術(shu)是(shi)使(shi)用(yong)霍(huo)爾(er)效(xiao)應(ying)傳(chuan)感(gan)器(qi)監(jian)控(kong)轉(zhuan)子(zi)位(wei)置(zhi)。遺(yi)憾(han)的(de)是(shi)，這(zhe)些(xie)傳(chuan)感(gan)器(qi)及(ji)其(qi)相(xiang)關(guan)連(lian)接(jie)器(qi)和(he)線(xian)束(shu)會(hui)增(zeng)加(jia)係(xi)統(tong)成(cheng)本(ben)
，並(bing)降(jiang)低(di)可(ke)靠(kao)性(xing)。

為減少這些問題，已有多種技術開發出來用於消除這些傳感器，進而實現無傳感器操作。 多數技術依靠在電機旋轉時，從定子繞線的反電動勢波形中提取位置信息。 danshi，yikaofandiandongshichuangandejishuzaidianjixuanzhuanhuanmanhuojingzhishibianwuyongwuzhidi
，yinweicishifandiandongshiboxinghenruohuogenbenbucunzai。yinci


，womenbuduankaifaxinjishu
，yizaidizhuansuhuolingzhuansushicongqitaxinhaozhonghuoquzhuanziweizhixinxi。

BLDC 電機在效率額定值方麵占絕對優勢

，一般可達到 95% 左右。 當前對新非晶合金材料的研究正在將這一數字推向新高。已有報道稱 100W 範圍內效率為 96%。 BLDC 電機還在爭奪"世界最快電機"之稱，部分電機速度可達到數十萬 RPM（其中一項應用中已報道 400K RPM）。

最常用的 BLDC 電機拓撲使用 3 相定子結構。 因此，標準的 6 晶體管反向器是最常用的功率級，如圖所示。根據運行要求（有傳感器與無傳感器、換向與正弦
、PWM 與 SVM 等），有很多不同的方法可驅動晶體管來達到所需目標，此處不一一列舉。這對一般位於微控製器中的 PWM 發生器的靈活性提出了極高要求。

有刷電機優缺點

優點：

a) 變速平穩

，幾乎感覺不到振動；
b) 溫升低，可靠性好
；
c) 價格低
，所以被較多廠家選用。

缺點：

a) 碳刷易磨損，更換較為麻煩，壽命短；
b) 運行電流大，電機磁鋼易退磁，降低了電機與電池的作用壽命。

無刷電機的優缺點

優點：

a) 電子換向來代替傳統的機械換向
，性能可靠、永無磨損、故障率低
，壽命比有刷電機提高了約6倍，代表了電動車的發展方向；
b) 屬靜態電機，空載電流小；
c) 效率高
；
d) 體積小。

缺點：

a) 低速起動時有輕微振動
，如速度加大換相頻率增大
，就感覺不到振動現象了
；
b) 價格高，控製器要求高；
c) 易(yi)形(xing)成(cheng)共(gong)振(zhen)，因(yin)為(wei)任(ren)何(he)一(yi)件(jian)東(dong)西(xi)都(dou)有(you)一(yi)個(ge)固(gu)有(you)振(zhen)動(dong)頻(pin)率(lv)
，如(ru)果(guo)無(wu)刷(shua)電(dian)機(ji)的(de)振(zhen)動(dong)頻(pin)率(lv)與(yu)車(che)架(jia)或(huo)塑(su)料(liao)件(jian)的(de)振(zhen)動(dong)頻(pin)率(lv)相(xiang)同(tong)或(huo)接(jie)近(jin)時(shi)就(jiu)容(rong)易(yi)形(xing)成(cheng)共(gong)振(zhen)現(xian)象(xiang)，但(dan)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)調(tiao)整(zheng)將(jiang)共(gong)振(zhen)現(xian)象(xiang)減(jian)小(xiao)到(dao)最(zui)小(xiao)程(cheng)度(du)。所(suo)以(yi)采(cai)用(yong)無(wu)刷(shua)電(dian)機(ji)驅(qu)動(dong)的(de)電(dian)動(dong)車(che)有(you)時(shi)會(hui)發(fa)出(chu)一(yi)種(zhong)嗡(weng)嗡(weng)的(de)聲(sheng)音(yin)是(shi)一(yi)種(zhong)正(zheng)常(chang)的(de)現(xian)象(xiang)。
d) 腳踏騎行時較費力，最好是電力驅動與腳踏助力相結合。

無刷直流電機選型

無刷直流電機選型時需參考的主要參數有以下幾點：

最大扭矩：可以通過將負載扭矩、轉動慣量和摩擦力相加得到
，另外，還有一些額外的因素影響最大扭矩如氣隙空氣的阻力等。

平方模扭矩：可以近似的認為是實際應用需要的持續輸出扭矩，由許多因素決定：最大扭矩、負載扭矩、轉動慣量
、加速、減速及運行時間等。

轉速：這是有應用需求的轉速，可以根據電機的轉速梯形曲線來確定電機的轉速需求，通常計算時要留有10%的餘量。