為什么電動(dòng)工具一般都用有刷電機，用無(wú)刷電機不行嗎？

為什么電動(dòng)工具（比如手電鉆、角磨機等）一般都用有刷電機，而不是無(wú)刷電機？要想搞明白，這個(gè)還真是用一兩句話(huà)講不清楚。

直流電機分為有刷電機和無(wú)刷電機，這里所說(shuō)的“刷”是指碳刷。那碳刷長(cháng)什么樣呢？

那直流電機為什么要碳刷呢？有碳刷和沒(méi)碳刷有什么不一樣呢？我們接著(zhù)往下看！

直流有刷電機原理

如圖1所示，這是一個(gè)直流有刷電機結構模型圖。兩個(gè)固定的異性磁鐵，中間放置一個(gè)線(xiàn)圈，線(xiàn)圈兩端分別接在兩個(gè)半圓形的銅環(huán)上，銅環(huán)兩端與固定的碳刷相接觸，然后給碳刷兩端分別接上直流電源。

圖1

接上電源以后，電流如圖1中箭頭所示。根據左手定則，黃色線(xiàn)圈受到垂直向上的電磁力；藍色線(xiàn)圈受到垂直向下的電磁力。電機轉子開(kāi)始作順時(shí)針旋轉，旋轉90度以后，如圖2所示：

圖2

此時(shí)，碳刷剛好在兩個(gè)銅環(huán)中間空隙處，整個(gè)線(xiàn)圈回路沒(méi)有電流。但是在慣性的作用下，轉子依然在繼續旋轉。

圖3

轉子在慣性的作用下轉到上述位置時(shí)，線(xiàn)圈電流如圖3所示。根據左手定則，藍色線(xiàn)圈受到垂直向上的電磁力；黃色線(xiàn)圈受到垂直向下的電磁力。電機轉子繼續作順時(shí)針旋轉，旋轉90度以后，如圖4所示：

圖4

此時(shí)，碳刷剛好也在兩個(gè)銅環(huán)中間空隙處，整個(gè)線(xiàn)圈回路沒(méi)有電流。但是在慣性的作用下，轉子依然在繼續旋轉。然后又重復上述步驟，一直循環(huán)下去。

直流無(wú)刷電機

如圖5所示，這是一個(gè)直流無(wú)刷電機結構模型圖。它是由定子和轉子兩部分組成，其中轉子上有一對磁極；定子上面繞了有很多組線(xiàn)圈，圖中畫(huà)了有6組線(xiàn)圈。

圖5

當我們給定子線(xiàn)圈2、5通入電流，此時(shí)線(xiàn)圈2、5會(huì )產(chǎn)生磁場(chǎng)，定子相當于一個(gè)條形磁鐵，其中2為S（南）極、5為N（北）極。由于同性磁極互相吸引，所以轉子N極會(huì )旋轉到線(xiàn)圈2位置，轉子S極會(huì )旋轉到線(xiàn)圈5位置，圖6。

圖6

然后我們把定子線(xiàn)圈2、5電流撤掉，再給定子線(xiàn)圈3、6通入電流。此時(shí)線(xiàn)圈3、6會(huì )產(chǎn)生磁場(chǎng)，定子相當于一個(gè)條形磁鐵，其中3為S（南）極、6為N（北）極。由于同性磁極互相吸引，所以轉子N極會(huì )旋轉到線(xiàn)圈3位置，轉子S極會(huì )旋轉到線(xiàn)圈6位置，圖7。

圖7

同理，再把定子線(xiàn)圈3、6電流撤掉，再給定子線(xiàn)圈4、1通入電流。此時(shí)線(xiàn)圈4、1會(huì )產(chǎn)生磁場(chǎng)，定子相當于一個(gè)條形磁鐵，其中4為S（南）極、1為N（北）極。由于同性磁極互相吸引，所以轉子N極會(huì )旋轉到線(xiàn)圈4位置，轉子S極會(huì )旋轉到線(xiàn)圈1位置。

至此為止，電機已經(jīng)旋轉半圈....后半圈和前面原理一致，這里不在贅述。我們可以簡(jiǎn)單的把直流無(wú)刷電機理解成，就像在一頭驢的前面釣一個(gè)胡蘿卜，這樣驢就會(huì )一直朝著(zhù)胡蘿卜前進(jìn)。

那怎么樣才能在不同時(shí)刻給不同線(xiàn)圈通入準確的電流呢？這就需要電流換向電路了......在這里就不詳細介紹了。

優(yōu)缺點(diǎn)對比

直流有刷電機：?jiǎn)?dòng)快速、制動(dòng)及時(shí)、調速平穩、控制簡(jiǎn)單、結構簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜。重點(diǎn)是價(jià)格便宜！價(jià)格便宜！價(jià)格便宜！而且它啟動(dòng)電流大，在低速時(shí)扭矩（旋轉力）大，能帶很重的負荷。

但是由于碳刷和換向片之間存在摩擦，所以直流有刷電機容易產(chǎn)生火花、發(fā)熱、噪音、對外界環(huán)境有電磁干擾，而且效率低、壽命短。因為碳刷屬于損耗品，容易出故障，而且用一段時(shí)間需要更換。

直流無(wú)刷電機：由于直流無(wú)刷電機省去了碳刷，所以噪音小、無(wú)需維護、故障率低、使用壽命長(cháng)，而且運行時(shí)間和電壓比較穩定，對于無(wú)線(xiàn)電的設備干擾要小。但是它的價(jià)格貴！價(jià)格貴！價(jià)格貴！

電動(dòng)工具特性

電動(dòng)工具是生活中非常常用的工具，品牌種類(lèi)非常很多、競爭激烈，大家對價(jià)格很敏感。而且電動(dòng)工具它需要需要帶很重的負荷，必須要很大的啟動(dòng)轉矩，比如手電鉆、沖擊鉆。否則在鉆孔時(shí)，電機很容易因為鉆頭卡住而無(wú)法運轉。

試想一下，有刷直流電機價(jià)格低、啟動(dòng)轉矩大、能帶重負荷；無(wú)刷電機雖然故障率低，壽命長(cháng)，但是價(jià)格貴，啟動(dòng)轉矩遠不如有刷電機。如果讓你選，你會(huì )怎么選，我想答案不言而喻。