什么是碳刷微型直流電機

碳刷微型直流電機的應用非常的多，例如電動玩具、美容產品、按摩產品，都是通過直流電機驅動的。

像一些電動工具在包裝中會有兩個碳刷配件，也有的人不知道怎么用，現在各種產品都以無刷電機（沒有電刷）作為賣點，碳刷微型電機和無刷電機最明顯的區別是一個有碳刷一個沒有碳刷，那么碳刷微型電機中的碳刷有什么用呢？天孚電機來做主要介紹。

碳刷也就是電刷，固定在微型電機的后蓋內，微型電機后蓋內有一個電刷架，碳刷就固定在架子上，外形為方形，碳刷是滑動接觸件，會與換向器產生磨損，對于大型的有刷直流電機需要定期的更換磨損掉的碳刷。微型電機則無需更換，一般的碳刷TF微電機的使用壽命已高達十幾年甚至數十年。

碳刷的主要成分是碳，微型電機在工作時，通過彈簧施壓就像刷子一樣在旋轉件上工作，所以叫做碳刷，它的主要材料是石墨，石墨主要成分是碳，顏色為黑色，具有半金屬光澤，硬度不高，雖然石墨的成分是碳，但它是一種耐高溫材料，熔點高達3652℃，石墨的導電性能非常好，超過了許多金屬，是非金屬的上百倍，所以被制造成電極、碳刷等導電零部件，而且石墨內部結構有很好的潤滑性。

一般是用于直流電機上，但是交流電機不會用到因為交流電機不需要恒磁場，所以便不需要換向器，也就無需碳刷。有刷直流電機都是由定子和轉子構成，為了讓轉子不斷的轉動，就需要不斷的改變電流方向，不然轉子只能轉半圈（打個比方：用一只腳蹬自行車只能蹬半圈，需要兩只腳才能蹬一圈），所以，微型直流電機就需要改變轉子中的電流，就是把通電導體的方向在需要的時候換向。這就需要換向器進行換向操作了：當電磁場中放入一個通電導體切斷磁場，導體會被力推出靜止的磁場，這是因為磁場的磁力線被導體周圍的電磁場壓變形了，磁力線試圖反彈回直線的形狀，這就相當于會產生吸引力和排斥力，讓微型電機轉起來。

微型電機換向器由絕緣材料隔開，換向器的轉動部分與碳刷連接，碳刷會重復連接到符合推動力的那段換向器，這樣微型電機就不斷的轉動起來。

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而無刷微型直流電機采用的是電子換向，沒有換向器與碳刷，使用的是位置傳感器，由永磁體轉子、多極繞組定子和位置傳感器組成，位置傳感器根據轉子的位置磁極，給向鄰的定子線圈通電，讓定子產生與轉子向吸的磁極，就能吸引轉子轉動，這樣重復就能推動電機轉動。

微型有刷直流電機用的是機械換向，外部的磁極不動，內部線圈轉子轉動，微型電機在工作時，換向器與線圈一起轉動，碳刷是不動的，換向器和碳刷會產生摩擦完成電流方向的切換，在有刷微型電機中，將各組線圈排成一個圓環形，相互之間又用絕緣材料隔開，形成一個圓柱形與電機軸連成一體，電源通過兩個碳刷，在彈簧的壓力下壓在線圈上，每組線圈轉動到碳刷下面就能給這組線圈通電。隨著電機轉動，給不同線圈或同一線圈不同兩級通電，使線圈產生磁場兩極與靠近永磁鐵定子的兩極有一個角度，通過同極相斥和異極相吸產生力量，推動電機轉動。

微型有刷電機和無刷電機除了碳刷區別之外，無刷電機的成本也比較高，價格貴；相比噪音無刷要小的多，工作效率也會高一些，特別在大型電機中體現更加；微型有刷直流電機控制比較簡單，無刷則比較復雜。

碳刷在微型直流電機有非常重要的作用，在微型電機運動部件間傳導電流，這種傳導是一種滑動傳導，能夠將電流從固定端傳遞到發電機或電動機的旋轉部分，由幾個碳刷組成一個碳架，所以這種傳導方式也就造成了碳刷容易磨損，碳刷還有改變電流方向，也就是換向的作用。

另外有刷電機的電刷材料除了碳刷外還有貴金屬刷、碳晶（厚電刷），各種材料的使用壽命也會不一樣，微型電機的轉速也是根據電刷材料而定的，比如高轉速微型電機需要用到碳刷材料，普通電刷材料無法滿足高轉速需求。