有刷与无刷电机的原理

电机：

电机（英文：Electric machinery，俗称“马达”）是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。

电机在大类上又分为有刷和无刷电机：

有刷直流电机BDC

无刷直流电机BLDC

区别在与什么呢：

你可以看到，BRUSH的图标，实际上这就是刷子的意思，然后和一遍的圆环共同组成了换向器这么一个结构；至于换向器的作用嘛，见下图

如果说线圈的通电方向一直保持不变的话，那么你会发现，用左手定则你会发现，受力方向一只沿着下或者上，这样的话，转子是不能转动的，于是将线圈和环合为一体，这样的话；线圈就实现了每转半圈改变一下电极；而实现改变受力方向；

然而当一组线达到准平位置的时候，你会发现扭矩为0，扭矩=F x L ，L=0；而且细心的你肯定发现了，就是在转动的过程中L是在变化的，所以放慢来看，电极的受力是不稳定的，这也就导致了电机的转速也是不稳定的；

解决方法就是多增加几组线圈，然后当一组线圈扭矩为0的时候另一组线圈依旧可以带动电机转动，所以也就有了两组，多组线圈的效果：

可以看到电刷和转子是时时刻刻解除在一起的，所以说的话，紧密接触长了必然会有磨损的；

下面介绍一下无刷电机：

从上面图片的结构你可以清楚看到就是相当于将有刷电机的定子与转子更换了位置而已；这应一来就避免了设计刷子这样的和转轴接触的装置；

那么具体是怎么样工作的呢：可以看到下图，电机上两两相对的线圈为一对，这样一共就是有三对，然后，原理就是正负极相互吸引，达到带动外围的磁永磁极转动的作用；

注意通电一圈为一个周期，因为第一个半圈吸引的磁极和紧接着的第二个磁极不一样，所以这就意味着你需要每半个周期改变一次电流方向；

为了获得更大的吸力或者说排斥力，可以一次同时通两个线圈的电，如下面的图所示：

当然，你可能还有一个问题是，有刷电机是设计的是环有小开口的环形结构，然后只需转动就可以实现电极的改变，那么这里怎么实现通电的开启，以及通电方向的改变呢？

用的是控制器，根据传感器收集永磁铁的位置来进行决策的；

电机的选购：

电机的大小，电机的额定电压，电机的额定电流，电机的空载转速，，，

控制的就是电机的旋转方向以及电机的转速；

电机的旋转方向主要是调换电机的正负极来实现：

然而，简单一点可以这样来实现，用4个开关构成H桥电路；电路看着虽然复杂，但是如果需要转换方向的话，是不需要反复接线的；

转速用PWM输出的比例来实现转速的控制；

值得注意的一点是，这里所介绍的原理只是一个通用的知识，具体还要根据不同电机作不同判断；
图片均来自太极创客望周知；
下一期：几种步进电机的原理