有刷直流电机基础知识

在这篇博客中，我们将讨论有刷直流电机的组成和功能以及相关使用信息。有刷直流 (BDC) 电机有四个主要部分：定子、转子、换向器和电刷。

• 定子包含永磁体或电磁体，并保持固定不动。
• 转子也称为电枢，是电机的旋转部分。
• 换向器是连接转子和电刷的电机部分。
• 电刷与直流电源相连。

为了充分了解有刷直流电机的工作原理，我们来探讨一下其基本形式。下图所示的是一根卷绕的导线（转子），连接到一个换向器上，上面有电刷，连接到电池上，导线的对面有磁铁（定子）。电池提供的能量将导线转化为电磁铁，与置于两边的磁铁的磁场力相作用。

当线圈旋转时，换向器的每一侧最终都会与对面的电刷接触，从而改变极性。当线圈的一侧接近吸引它的相反磁铁时，就会发生这种变化，然后它交换极性，使原来吸引它的磁铁将其排斥开。这样，旋转就会持续下去。但是正如你所能想到的那样，这种旋转并不是很平稳。为了使旋转均匀并保持平稳，需要将更多的线圈和换向器添加到转子上。

现在，当电刷与换向器的每一部分断开连续性时，就会出现反方向（或反极性）的电压尖峰。这些尖峰会引起电噪声，如果将同样的电压源连接到敏感的电子设备上，就会引起大问题。为了解决这个问题，可为换向的电机加一个双向 TVS，或为只向一个方向旋转的电机加一个单向 TVS，以减少产生的噪声。

您的设备是否需要立即断开？这可以通过将电机引线短接在一起来实现，有效短接电机产生的电力，否则将使电机在短时间内保持运转。这个过程称为动态制动，迫使电枢绕组与磁铁对抗，防止轴旋转。如果电机连接到一个具有很大动量的负载上，动态制动会使电机变得非常热，可能会烧坏电枢绕组。串联一个大功率电阻，有助于消除这个问题。

如需了解更多关于有刷直流电机的信息，或者想了解其他类型的电机，请参看我们的“Another Teaching Moment”系列的其他视频。