一、有刷电机结构介绍 无刷直流永磁电动机广泛地用于驱动和伺服系统中，在许多场合，不但要求电动机具 有良好地启动和调节特性，而且要求电机能够正反转。本篇文章，我们着重来分析下有刷 永磁直流电动机地正反转原理，为后文直流无刷电机正反转分析奠定基础。 为了更好的了解无刷电机的正反转原理，我们先以有刷电机为例来说明一下有刷电机 的正反转是如何实现的。首先我们需要知道有刷电机的旋转原理，那么为了更好的了解有 刷电机的工作原理，我们先来看下有刷电机的组成，下图为有刷电机的整体示意图：  图一：直流有刷电机 接下来我们将上图中的有刷电机拆开，可以看到有刷电机内部构造，首先看到的下图 为定子永磁体：  图二：定子永磁体 然后是电刷，也即是有刷电机名词中的有刷的来源，就是有电刷，电刷的形式如下图 三所示：  图三：电刷示意图 然后是转子结构，包括转子转轴、绕制铜线的铁芯、铜线电枢绕组、换向器组成，如 下图四所示：  图四：转子结构示意图 上面介绍的电刷就是用于跟换向器进行连接的，连接的示意图如下图所示：  图五：电刷与换向器连接示意图 二、有刷电机转动原理介绍 实际工作过程中，电刷是跟外部电源引线连接的，这样电流就会从电源正极出发，经 过电刷，经过与电刷连接的换向器，经过绕组，经过电刷，回到电源负极。由于转子电枢 线圈处于永磁体磁场中，所以通电的线圈就会在磁场中受到安培力的作用，这样转子就会 转动起来。  图六：线圈电流方向及受力方向示意图 如上图六所示，红色箭头表示线圈的受力方向，蓝色箭头表示线圈的电流方向，这样 线圈将会逆时针旋转。 当旋转到下图七所示的位置时，我们可以看到，换向器连接的电源的正负发生了变化， 此时线圈中的电流方向也会发生变化，因此根据左手定则，可以判断出线圈受安培力的方 向，这个力会让线圈继续保持逆时针旋转。  下图八表示线圈电流方向与图七电流方向相反，受力方向也相反，换向器，顾名思义 就是让线圈中的电流流向发生变化，这里通过换向器跟电刷的连接，实现线圈的电流方向变化，实现线圈受力方向发生变化。  图八：换向器连接电源方向发生变化线圈电流及受力示意图 就这样，线圈不断的旋转，对应的换向器连接电源的极性不断发生变化，这样就保证 了线圈能持续逆时针进行旋转下去，这就是有刷电机的旋转原理。 三、有刷电机正反转 从上面的电机旋转原理来看，电机的受力跟磁场有关，跟线圈的通电方向有关，当磁 场确定了，通电方向确定了，那么线圈受到安培力的方向就确定了。这个力的方向可以用 左手定则来判定，具体左手定则如下图九所示：  图九：安培力判定示意图 根据上面介绍的内容，下面给出一个逆时针旋转的示意图：  图十：线圈逆时针旋转示意图 |
