SIEMENS呼伦贝尔市西门子中国一级代理-西门子高能效电机 变频器 伺服电机

小型电机的结构

下图中给出了步进电机、有刷直流（DC）电机、无刷直流（DC）电机这三种电机的大概构造和对比。这些电机的基本组成部件主要为线圈、磁铁和转子，由于种类不同，又分线圈固定型和磁铁固定型。

以下为与示例图相关的结构说明。由于更细致地划分的话，还可能存在其他结构，请理解本文中介绍的是大框架下的结构。

这里的步进电机的线圈在外侧固定，磁铁在内侧旋转。

这里的有刷直流电机的磁铁在外侧固定，线圈在内侧旋转。由电刷和换向器（commutator）负责向线圈供电和改变电流方向。

这里的无刷电机的线圈在外侧固定，磁铁在内侧旋转。

由于马达电机种类不同，基本组成部件相同其结构也有不同。具体将在各部分进行详细说明。

有刷电机

有刷电机的结构

下面是经常在模型中使用的有刷直流电机的外观，以及普通的两极（2个磁体）三槽（3个线圈）型电机的分解示意图。也许很多人都有拆卸电机、拿出磁铁的经验。

可以看到有刷直流电机的永磁体是固定的，有刷直流电机的线圈可以绕内部中心旋转。固定侧称为“定子”，旋转侧称为“转子”。

旋转中心轴的外围有三个换向器（用于电流切换的弯曲金属片）。为了避免彼此接触，换向器之间间隔120°（360°÷3枚）配置。换向器随着轴的旋转而旋转。

一个换向器连接有一个线圈端和另一个线圈端，并且三个换向器和三个线圈作为电路网形成一个整体（环形）。

两个电刷被固定在0°和180°处，以便与换向器接触。外部直流电源与电刷相连接，电流按电刷→换向器→线圈→电刷的路径流动。

有刷电机的旋转原理

① 从初始状态逆时针旋转

线圈A在Zui上方，将电源连接到电刷，设左侧为（+），右侧为（-）。大电流从左电刷通过换向器流到线圈A。这是线圈A的上部（外侧）变为S极的结构。

而由于线圈A的电流的1/2从左电刷流向线圈B和线圈C的方向与线圈A线圈B和线圈C的外侧变为弱N极（在图中用略小字母表示）。

这些线圈中产生的磁场以及磁体的排斥和吸引作用使线圈受到逆时针旋转的力。

② 逆时针旋转

假设在线圈A逆时针旋转30°的状态下，右电刷与两个换向器接触。

线圈A的电流持续从左电刷流过右电刷，并且线圈的外侧保持S极。

与线圈A相同的电流流经线圈B，并且线圈B的外侧变为较强的N极。

由于线圈C的两端被电刷短路，没有电流流动，也没有磁场产生。

在这种情况下，也会受到逆时针旋转的力。

从③到④上侧的线圈持续受到向左动的力，下部的线圈持续受到向右动的力，并继续逆时针方向旋转

在线圈每30°旋转到③和④状态下，当线圈位于中心水平轴上方时，线圈的外侧变为S极；当线圈位于下方时变为N极，并且反复该运动。

上侧线圈反复受到向左动的力，下侧线圈反复受到向右动的力（均为逆时针方向）。这使转子始终逆时针旋转。

如果将电源连接到相对的左电刷（-）和右电刷（+），则线圈中会产生方向的磁场，施加到线圈上的力的方向也变为顺时针旋转。

当断开电源时，有刷电机的转子会因没有了使之继续旋转的磁场而停止旋转。