专题1 直流有刷电机控制
直流有刷电机驱动器工作原理
直流有刷电机驱动器工作原理1. 直流有刷电机的基本概念1.1 什么是直流有刷电机？大家好，今天咱们来聊聊直流有刷电机，这可是咱们日常生活中经常遇到的“小家伙”。
比如说你家电动牙刷、玩具车，甚至是电风扇里，都能找到它的身影。
直流有刷电机的工作原理其实很简单，简单到你可能都没想到。
它的“有刷”其实是指电机内部有刷子，通过与转子上的换向器接触来供电，就像给电机喝水一样，让它转起来。
1.2 为啥选直流有刷电机？那么，为什么选择直流有刷电机呢？首先，它的控制相对简单，方便上手。
电压一加，电机就乖乖地转，不像某些高科技玩意儿那么复杂，让人摸不着头脑。
其次，它的成本也比较低，适合大多数家庭和小型设备。
总之，直流有刷电机就像是小朋友眼中的糖果，既简单又可口。
2. 驱动器的角色2.1 驱动器是什么？好吧，接下来咱们得说说驱动器了。
别看它名字听起来高大上，其实它就是负责控制电机“发脾气”的那个小家伙。
想象一下，如果电机是个顽皮的小孩，驱动器就是那个给他定规矩的家长。
驱动器负责根据你给的指令调节电机的速度和方向，简直是电机的“调皮捣蛋”的克星。
2.2 驱动器怎么工作？驱动器工作时，就像是把电机的状态调音一样。
你想让电机转快，它就给它更多电压，想让它转慢，那就减点电压。
通过这种方式，驱动器能够精准地控制电机的转动。
而且，现代的驱动器还有一些智能功能，比如过流保护和温控，确保电机不会因为过热或超负荷而“罢工”。
真是个聪明的小家伙！3. 工作原理剖析3.1 电流的秘密说到工作原理，咱们得先聊聊电流。
直流有刷电机的核心就是电流如何在电机内部流动。
电流从电源通过驱动器，经过电刷，最终到达转子。
这个过程就像是开车经过一个个红绿灯，你得等信号灯变绿才能继续行驶。
在电机里，电流就是那条不怕绕路的司机，总是能找到最短的路径让转子旋转。
3.2 转子的魔力而说到转子，它就像是电机的小心脏。
一旦电流流过，转子就开始旋转，带动轴承转动，进而推动连接的设备。
直流有刷电机工作原理
直流有刷电机工作原理直流有刷电机是一种常见的电动机，其工作原理基于直流电流通过电刷和旋转的电枢产生转动力。
本文将详细介绍直流有刷电机的工作原理。
直流有刷电机由电枢、永磁体、电刷和换向器组成。
电枢是电机的旋转部分，由一组绕在铁芯上的线圈组成。
永磁体则是电机的固定部分，它产生一个恒定的磁场。
电刷连接电源和电枢，通过与电枢的接触，使电流流经电枢。
换向器则用于改变电流的方向，以保证电枢在转动过程中始终得到正向的电流。
当电流通过电枢时，电枢会在永磁体的磁场作用下产生一个力矩，使电枢开始转动。
当电枢转动时，电刷会与换向器接触，换向器会改变电流的方向，使电枢继续受到正向的电流作用。
这种不断改变电流方向的过程称为换向。
在电枢转动的同时，永磁体的磁场也会不断改变。
当电枢转动到一定角度时，换向器会改变电流的方向，使电枢受到反向的电流作用。
这样，电枢就会受到一个与之前相反的力矩，使得电枢继续转动。
通过不断的换向过程，电枢可以持续地旋转。
直流有刷电机的工作原理可以通过左手法则来理解。
将左手张开，将大拇指、食指和中指分别垂直放置。
食指代表磁场方向，中指代表电流方向，大拇指则代表电枢的转动方向。
当电流通过电枢时，根据左手法则，可以确定电枢的转动方向。
直流有刷电机具有转速可调、响应速度快等优点，因此广泛应用于各个领域。
例如，在家用电器中，直流有刷电机常用于洗衣机、电风扇等电动设备中。
在工业领域，直流有刷电机可以用于控制机器人的运动、驱动输送带等。
总结一下，直流有刷电机是一种基于直流电流通过电刷和旋转的电枢产生转动力的电机。
它由电枢、永磁体、电刷和换向器组成，通过不断改变电流方向和磁场作用，实现电机的转动。
直流有刷电机具有转速可调、响应速度快等优点，被广泛应用于各个领域。
驱动有刷直流电机的方法介绍
驱动有刷直流电机的简便方法本文将从非常基础的部分开始介绍驱动有刷直流电机的方法。
可能大多数人都有在小学的理科实验中或手工作品中将电池连接到有刷直流电机来使有刷直流电机运转的体验。
另外，可能也有很多人使用开关制作过可以开/关的电路，或者使用过带有开/关功能的模型或玩具。
我们将从这里开始展开说明。
电机连接电源时会运转，断开电源时会停止运转首先来看使有刷直流电机只沿一个方向旋转和停止的情况。
只要将电源与有刷直流电机相连，电机就会旋转，如果断开电源，则电机在空转后停止运转。
但是，只是这样是很不方便的，因此出现了在连接到电机的电源线之间插入机械开关来手动开/关的电路。
图1的左侧就表示这种电路。
驱动有刷直流电机的方法介绍图1：有刷直流电机开关的导通和关断电路示例如果要将这种电路升级为电子电路，则可以用晶体管替换掉开关（SW1）。
图1的右侧即为替换示例，该晶体管是Nch MOSFET。
这样，就可以通过向MOSFET Q1的栅极施加电压来导通和关断MOSFET，并以同样的方式使有刷直流电机旋转或停止。
虽然简单，但有一些注意事项这里还有一些需要注意的地方。
无论哪种电路，在断开开关的瞬间，电机的线圈都会试图保持电流流动，从而产生高电压（反电动势）。
尤其是使用了晶体管时，如果晶体管被施加了超过最大额定值的电压，则晶体管将劣化或损坏。
因此，必须抑制这种电压。
为此，如电路图所示，需要将二极管并联连接至电机。
这样，电路看起来有点像电子电路了。
开关插入在（+）侧或（-）侧均可如上所述，通过使用一个开关，可以实现本文开头提到的“使电机沿一个方向旋转和停止”。
在这种情况下，开关既可以位于电源的（+）侧也可以位于（-）侧。
两种情况的示例如图2所示。
在使用MOSFET的示例中，为了能够易于驱动（开/关）晶体管，在（+）侧使用了Pch MOSFET，在（-）侧使用了Nch MOSFET。
驱动有刷直流电机的方法介绍图2：驱动有刷直流电机的单开关电路示例从左侧起分别是：（-）侧使用开关，（-）侧使用Nch MOSFET，（+）侧使用开关，（+）侧使用Pch MOSFET如前所述，无论将开关插入电源的哪一侧，在关断电源的瞬间，电机的电感（线圈）都会试图保持电流流动，（-）侧开关会导致电机的（-）端子侧的电压波动到（-）侧电压以下（通常为GND电位以下），（+）侧开关会导致电机的（+）端子侧的电压波动到（+）侧电压（电源电压）以上。
直流有刷电机的工作原理
直流有刷电机的工作原理直流有刷电机是一种将电能转化为机械能的设备，在很多场合如风力发电机、电动汽车、电动工具等都有广泛的应用。
它的主要工作原理是靠磁场与电流之间的相互作用。
1.电机结构直流有刷电机由转子和定子两部分组成。
转子是旋转部分，由支撑转子轴的轴承、转子芯、换向器、磁轭、磁极等组成。
定子是静止部分，由定子铁芯、定子绕组、前后端盖等组成。
直流有刷电机采用永磁体产生磁场，具体而言，是通过接通定子绕组中的电流产生磁场，使其与永磁体形成磁通，从而实现旋转。
2.工作原理2.1 磁场与电流直流有刷电机中，磁极间存在一个轴向的磁通，称为空气磁通。
在运转时，定子绕组内会注入电流，这些电流会形成一个与空气磁通相互垂直的磁场。
由于电流的方向不同，产生的磁场方向也不同。
当电流流过绕组时，会形成磁场，磁场又会作用于磁极，从而改变磁通分布。
当磁通分布不均匀时，就会使得转子转动，因为电机中都是以磁极为方向的。
2.2 换向器的作用当转子继续转动时，该磁力会使转子绕组进入下一个磁场区域，但定子绕组中的电流方向仍然保持不变，从而导致磁力的极性变化。
为了让磁极的转动能够持续下去，需要交换绕组的电流方向。
这个任务就由变向器承担，变向器旋转一周将绕组中的电流方向反向，实现了磁极的转动。
2.3 感应电动势的产生由于绕组中的电流方向改变，因此会改变磁通的分布。
这种改变磁通的行为对电磁感应的产生十分重要。
当绕组中电流方向改变时，绕组中会产生一个感应电动势。
感应电动势的方向和磁通的方向成反比例关系，但它的大小与磁通的变化速度成正比例关系。
当磁通变化速度越快时，感应电动势的大小越大。
这种感应电动势会使电流在绕组内产生反向的流动，从而磁极继续旋转。
3.结论直流有刷电机主要通过磁场和电流的相互作用，产生电动势并将电能转换为机械能的过程中来实现其工作原理。
它也承担着许多应用的要求，例如高转速、高输出功率、高效率等要求，因此电机的设计不仅要考虑运动轨迹和电气性能，而且还要考虑其应用的实际情况，以达到更好的使用效果。
有刷直流电机和无刷直流电机的结构及工作原理
有刷直流电机和无刷直流电机的结构及工作原理一、有刷直流电机的结构及工作原理1.1 有刷直流电机的组成部分有刷直流电机主要由以下几个部分组成：定子、转子、电刷、换向器和轴承。
其中，定子和转子是电机的核心部件，电刷和换向器则起到传输电流和实现换向的作用，轴承则保证了电机的正常运转。
1.2 有刷直流电机的工作原理有刷直流电机的工作原理主要是利用电刷在换向器表面产生摩擦力，使电流在定子和转子之间的线圈中产生磁场，从而实现电机的转动。
当电流通过定子线圈时，会产生一个磁场，这个磁场会与转子上的永磁体相互作用，使转子产生旋转力矩。
而电刷则在换向器表面不断滑动，当电流方向改变时，电刷与换向器之间的接触点也会随之改变，从而实现电流方向的切换。
这样，电机就能连续不断地转动下去。
二、无刷直流电机的结构及工作原理2.1 无刷直流电机的组成部分无刷直流电机与有刷直流电机相比，最大的区别在于它采用了无刷设计，即没有传统的电刷。
因此，无刷直流电机的主要组成部分包括：定子、转子、霍尔传感器、电子控制器和轴承等。
其中，定子和转子是电机的核心部件，霍尔传感器用于检测转子的转速，电子控制器则负责控制电机的运行，轴承则保证了电机的正常运转。
2.2 无刷直流电机的工作原理无刷直流电机的工作原理与有刷直流电机类似，也是通过电磁感应原理实现的。
当电流通过定子线圈时，会产生一个磁场，这个磁场会与转子上的永磁体相互作用，使转子产生旋转力矩。
由于无刷直流电机采用了无刷设计，因此不需要传统的电刷来实现换向。
相反，霍尔传感器会实时监测转子的转速，并将这些信息传递给电子控制器。
电子控制器根据这些信息来判断是否需要进行换向操作，从而实现连续不断地转动下去。
三、总结有刷直流电机和无刷直流电机虽然在结构上有所不同，但其工作原理都是基于电磁感应原理。
有刷直流电机通过电刷在换向器表面产生摩擦力来实现换向和连续转动；而无刷直流电机则采用霍尔传感器和电子控制器来实现换向和连续转动。
控制有刷直流电机的方法
控制有刷直流电机的方法
控制有刷直流电机的方法有以下几种：
1. 电压控制方法：通过调节电源电压的大小来控制电机的转速。
增大电源电压可以使电机转速增加，减小电压则使电机转速减小。
2. PWM 控制方法：使用脉宽调制（PWM）技术控制电机的
转速。
通过调节PWM信号的占空比（即高电平时间与周期时
间的比值），可以改变电机的平均电压，从而控制电机的转速。
占空比越大，电机转速越高，反之亦然。
3. 反馈控制方法：使用反馈传感器（如编码器）检测电机的转速或位置，并根据反馈信号进行闭环控制。
通过比较反馈信号与设定值，控制器可以调整电机的电压或PWM占空比，使电
机保持在设定的转速或位置。
4. H桥驱动方法：使用H桥电路控制电机的正反转。
通过控
制H桥的开关状态，可以改变电机的电流流动方向，实现电
机的正反转和制动。
需要注意的是，控制有刷直流电机需考虑到电机的最大电流、功率和电机的特性曲线，选择合适的驱动方式和控制策略，以确保电机的安全运行和性能要求的实现。
有刷电机控制器原理
有刷电机控制器原理
电机控制器的原理是通过对电机供电、控制和保护来实现对电机运行状态的控制。
其主要原理包括以下几个方面：
1. 供电原理：电机控制器通常通过电源为电机提供电能。
电源可以是直流电源或交流电源，根据电机的类型选择合适的电源。
电源的稳定性和输出能力对电机的运行非常重要。
2. 接口原理：电机控制器与外部系统进行信息交互的接口通常包括输入接口和输出接口。
输入接口接收来自外部传感器或用户的指令、数据等，输出接口向外部传递电机状态、报警信息等。
3. 控制原理：电机控制器通过对电机的控制信号进行调整，来实现电机的启动、停止、调速等控制功能。
常用的控制方法有开关控制、调压调频控制、矢量控制等，具体方法根据电机的类型和应用场景选择。
4. 保护原理：电机控制器需要对电机进行保护，以防止过流、过压、过温等异常情况对电机造成损坏。
保护功能包括过流保护、过压保护、过温保护等，可通过传感器监测和控制信号的处理实现。
5. 反馈原理：电机控制器通常需要从电机获取反馈信号，以便及时调整控制策略。
反馈信号可以是电机的转速、转矩、温度等参数，通过传感器获得，并经过信号处理后送回控制器进行分析和控制。
综上所述，电机控制器的原理包括供电原理、接口原理、控制原理、保护原理和反馈原理等，通过这些原理的相互配合，实现对电机的控制、保护和监测功能。
直流有刷电机工作原理
直流有刷电机工作原理
直流有刷电机是一种常见的电动机，它的工作原理是基于洛伦兹力和电机的复合结构。
首先，直流有刷电机由不同的部件组成，包括电枢、磁极、刷子和碳刷等。
其中电枢是电机的转子部分，由许多线圈和铁芯组成。
磁极则是电机的固定部分，它提供了磁场。
当电流通过电枢的线圈时，产生的磁场与磁极的磁场相互作用，引起洛伦兹力。
洛伦兹力是一种由磁场和电流作用产生的力，它的方向垂直于线圈和磁场。
接下来，刷子和碳刷共同工作，用于通过电流到达电枢的线圈。
当电机运行时，刷子会与电枢的线圈不断地接触和分离，以确保电流能够持续地通过线圈。
了解了这些基本概念后，我们可以来看看直流有刷电机的工作过程。
当电流通过电枢的线圈时，洛伦兹力会使得线圈产生转动力矩。
这个转动力矩会使得电枢转动起来。
为了使电机持续运转，需要改变电枢线圈的磁场方向。
这就是碳刷的作用，它会在电枢线圈改变磁场方向时，通过与刷子接触，改变电流方向。
通过不断地交替改变线圈的磁场方向和电流方向，电机能够持续地旋转。
需要注意的是，直流有刷电机存在一些缺点。
例如，刷子与电枢的接触会产生摩擦和火花，从而导致能量损耗和寿命问题。
因此，在某些应用中，人们更倾向于使用无刷电机，它们具有更高的效率和寿命。
总而言之，直流有刷电机的工作原理是利用洛伦兹力和电枢的复合结构。
通过电流通过电枢线圈产生的磁场和固定磁场的相互作用，引起线圈的转动力矩，从而驱动电机旋转。
在工作过程中，刷子和碳刷起到了传递电流和改变电流方向的作用。
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直流减速电机，即齿轮减速电机，是在普通直流电机的基础上，加上配套齿轮减速箱
齿轮减速箱的作用是，提供较低的转速，较大的力矩。同时，齿轮箱不同的减速比可以提供不 同的转速和力矩。这大大提高了，直流电机在自动化行业中的使用率。
减速电机的特色首要有以下几点： 减速电机节约空间，牢靠经用，能承受一定的过载能力，功率能满意的需求； 减速电机能耗低，性能优越；
伺服电机有直流和交流之分，最早的伺服电 机是一般的直流电机，在控制精度不高的情 况下，才采用一般的直流电机做伺服电机。 当前随着永磁同步电机技术的飞速发展，绝 大部分的伺服电机是指交流永磁同步伺服电 机或者直流无刷电机。
优点：可使控制速度，位置精度非常准确， 效率高，寿命长。
缺点：控制复杂，价格昂贵，需要专业人士 才能控制。
电机控制都是必须有驱动器的。
外部电源
STM32 控制器
脉冲信号
电机引线
电机驱动器
电机
可选部分
位置反馈
负载转速：电机在负载力矩下的转速（单位：rpm或转/分钟或r/min)； 负载电流：电机在负载力矩下的电流（单位：mA毫安或A安）；
堵转力矩：又叫启动扭力，为电机所能承受的最大扭力标准，超过该扭力，电机将停转或堵 转（单位：g-cm克每厘米或kg-cm公斤每厘米）；
堵转电流：也叫启动电流，为电机遭到堵转停止时候的最大电流；（单位：mA毫安或A安）；
电磁转矩产生
电枢绕组通过电刷接到直流电源上，绕组的旋转轴与机械负载相联。电流从电刷A流入电枢 绕组，从电刷B流出。电枢电流Ia与磁场相互作用产生电磁力F，其方向可用左手定则判定。 这一对电磁力所形成的电磁转矩T，使电动机电枢逆时针方向旋转。
电磁转矩与电枢旋转方向关系：同向
换向
当电枢（旋转部分）转到上图b所示位置时，ab边转到了S极下，cd边转到了N极下。这时线 圈电磁转矩的方向发生了改变，但由于换向器随同一起旋转，使得电刷A总是接触 N极下的导 线，而电刷B总是接触S极下的导线，故电流流动方向发生改变，电磁转矩方向不变。
通过控制直流电机的转速就可以控制减速电机输出轴的转速。
直流电机旋转：给电机两根线供电电机就可以旋转，给正电压电机正转，给相反电压电机反转； 电压越大，电机转得越快，电压越小，转速也变小。
我们希望STM32可以方便的调整电机速度，但STM32的IO接口电压和电流一般都是非常有限的， 电压是3.3V，电流是8mA，所以为方便控制需要在微控制器和电机直接添加一个驱动电路板，该电 机驱动板有两种输入线：电源输入线和控制信号输入线。电源输入线一般要求是可以提供电机额 定电源的大电流电源，它是给电机提供动力的来源。控制信号线与微控制器的信号线连接，是实 现调速的方法。电机驱动板还有一个输出线，有两个端口，它与直流电机的引脚直接连接。注意， 这里的电机驱动板输出线是应该一系列电路之后才输出的，也就是通过输入信号调制后的输出线。
另外，电机还有一个比较重要的参数：扭矩。 简化理解扭矩就是电机可以带动外部部件旋转的力量，大扭矩可以带动比较重的东西。 一般认为：直流电机的扭矩和电流成正比；
关于减速齿轮的简易说明： 直流减速电机由两部分组成：减速齿轮+直流电机。一般直流电机的空载转速是很高的（上 千上万转每分钟），但实际应用中可能需要转速慢的电机，合适的做法是为电机加速减速齿 轮。并且可以提高转轴的输出转矩。
速度控制 位置控制
伺服电机
交流电机
转矩控制
直流有刷电机
步进电机
直流有刷电机(Brushed DC)，由于其结构简单，操控方便，成本低廉，具有良好的启动和调速性 能等优势，被广泛应用于各种动力器件中，小到玩具，按钮调节式汽车座椅，大到印刷机械等 生产机械中都能看到它的身影。
直流电源的电能通过电刷和换向器进入电枢绕组，产 生电枢电流，电枢电流产生的磁场与主磁场相互作用 产生电磁转矩，使电机旋转带动负载。
不能一圈圈转。普通直流电机无法反馈转动的角度信息，而舵机可以。用途也不同，普通直流 电机一般是整圈转动做动力用，舵机是控制某物体转动一定角度用（比如机器人的关节）。
左手定则：位于磁场中的载流导体，会受到力的作用，力的方向可按左手定则确定，如图所示： 伸开左手，使大拇指和其余四指垂直，把手心面向 N 极，四指顺着电流的方向，那么大拇指所 指方向就是载流导体在磁场中的受力方向。——磁+电->力
步进电机就是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构；更通俗一点讲：当步进驱动器接收到一 个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度。我们可以通过控制脉冲的 个数来控制电机的角位移量，从而达到精确定位的目的；同时还可以通过控制脉冲频率来控制 电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
由换向片构成的整体称为换向器。换向器固定在转轴上，换向片与转轴之间亦互相绝缘。在换 向片上放置着一对固定不动的电刷A和B，当电枢旋转时，电枢线圈通过换向片和电刷与外电路 接通。
伺服电机广泛应用于各种控制系统中，能将输入的电压信号转换为电机轴上的机械输出量，拖 动被控制元件，从而达到控制目的。伺服电机系统见下图。一般地，伺服电机要求电机的转速 要受所加电压信号的控制；转速能够随着所加电压信号的变化而连续变化；转矩能通过控制器 输出的电流进行控制；电机的反映要快、体积要小、控制功率要小。伺服电机主要应用在各种 运动控制系统中，尤其是随动系统。
电机：俗称“马达”，依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。包括：电动机
和发电机。
电动机在电路中是用字母M表示，它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动
力源，发电机在电路中用字母G表示，它的主要作用是利用机械能转化为电能。
电机控制：对电机的启动、加速、运转、减速及停止进行的控制。
减速电机振荡小，噪音低，节能高，选用优质锻钢资料，刚性铸铁箱体，齿轮外表颠末高频 热出来；
颠末精细加工，包管定位精度，这一切构成了齿轮传动总成的齿轮减速电机装备了各类电机， 形成了机电一体化，彻底包管了产物的运用质量特征；
减速电机采用了系列化、模块化的设计，有很广泛的适应性。同时可组合其他多种电机、装 置方位和布局计划、可按实际需要挑选任意转速和各种布局方式。
减速电机有几个重要参数在选型时作为参考值：
减速电机有几个重要参数在选型时作为参考值： 空载转速：电机正常通电无负载状态的转速（单位：rpm或转/分钟或r/min) ； 空载电流：电机正常通电无负载状态的电流（单位：mA毫安）； 负载力矩：电机负载测试时候的额定扭矩，仅用于测试参考（单位：g-cm克每厘米或kg-cm公 斤每厘米）；
减速比：减速装置的传动比，由减速齿轮结构决定；减速电机输出轴转速与直流电机转速之 比；
霍尔分辨率：电机输出轴旋转一圈霍尔编码器输出的脉冲数。
很多时候我们更加关系电机的转速问题，下面我们分析电机转速影响因素：
U=CeΦn+IaRa
n=(U-IaRa)/(CeΦ)
其中n为转速，U为电机端电压，Ia为电枢电流，Ra为电机电枢绕组电阻Ce为电机常数，与电 机结构有关，Φ为电机气隙磁通。对一个电机来说，电机出厂时Ce和Φ这两个参数值已经是 确定的。所以，很多时候通过调节电机电压来达到调速的目的。
电动势方向与电流方向关系：反向 能量转换：
电源（电能）->电磁转矩->负载（机械能） 由此可见，加于直流电动机的直流电源，借助于换向器和电刷的作用，使直流电动机电枢线圈
中流过的电流，方向是交变的，从而使电枢产生的电磁转矩的方向恒定不变，确保直流电动机
朝确定的方向连续旋转。这就是直流电动机的基本工作原理。简单来说，直流电动机就是利用 通电导体在磁场中受力运动而“切割”其磁力线的原理工作的。
一般认为：直流电机的转速和电压成正比；
减速电机的重要参数：
电机一般还有一个最小启动电压，就是可以使得电机开始旋转的电压值。为保证电机正常工 作，一般需要接到电机两端的电正比。
电机线圈是有铜导线绕线而成的，所以其电机电枢绕组电阻一般都是非常小，这样回路中电 流一般都是比较大的。这对我们电机驱动设计有很大的影响。
优点：价格低、控制方便 缺点：由于电刷和换向器的存在，有刷电机的结构复
杂，可靠性差，故障多，维护工作量大，寿命短，换 向火花易产生电磁干扰。
在有刷直流电机的固定部分有磁铁(主磁极)和电刷。转动部分有环形铁芯和绕在环形铁芯上的绕 组。
两极有刷直流电机的固定部分(定子)上装设了一对直流励磁的静止的主磁极N和S，在旋转部分 (转子)上装设电枢铁芯。定子与转子之间有一气隙。在电枢铁芯上放置了由导体连成的电枢线圈， 线圈的首端和末端分别连到两个圆弧形的铜片上，此铜片称为换向片。换向片之间互相绝缘，
电枢绕组：在N极和S极之间，有一个能绕轴旋转的圆柱形铁心，其上紧绕着一个线圈称为电枢 绕组(图中只画出一匝线圈)，电枢绕组中的电流称为电枢电流Ia。
换向器：电枢绕组两端分别接在两个相互绝缘而和绕组同轴旋转的半圆形铜片——换向片上， 组成一个换向器。换向器上压着固定不动的炭质电刷。
电枢：铁心、电枢绕组和换向器所组成的旋转部分称为电枢。
“右手螺旋定则”（又称安培定则）
安培定则：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端就 是通电螺旋管的N（北）极。
最简单的两极直流电机模型：固定部分有磁铁（主磁极）和电刷。转动部分有环形铁心和绕在 环形铁心上的绕组，以及换向片。
磁场：图中N和S是一对静止的磁极，用以产生磁场，其磁感应强度沿圆周为正弦分布。励磁绕 组——容量较小的电机是用永久磁铁做磁极的。容量较大的电机的磁场是由直流电流通过绕在 磁极铁心上的绕组产生的。用来形成N极和S极的绕组称为励磁绕组，励磁绕组中的电流称为励 磁电流If。
右手定则：在磁场中运动的导体因切割磁力线会感生出电动势E——磁生电