自從19世紀(jì)初匈牙利醫(yī)生奧尼奧斯·杰德利克發(fā)明了換向器以來(lái)，電動(dòng)機(jī)就一直伴隨著我們。到20世紀(jì)初，電動(dòng)機(jī)使工業(yè)和農(nóng)業(yè)發(fā)生了革命，使得諸如洗衣機(jī)和冰箱等節(jié)省勞動(dòng)力的消費(fèi)者應(yīng)用成為可能。今天，電動(dòng)汽車從巨型游輪到植入式醫(yī)療設(shè)備都有動(dòng)力。

　　有許多不同類型的電動(dòng)機(jī)，但它們都包含三個(gè)基本元件：電樞、磁鐵和換向器。電樞是一個(gè)導(dǎo)電線圈，在大多數(shù)情況下，它連接到旋轉(zhuǎn)軸上，并被磁場(chǎng)磁鐵包圍，磁場(chǎng)磁鐵可以是磁場(chǎng)繞組也可以是永磁體。通過(guò)電樞的電流產(chǎn)生與磁場(chǎng)電流相反的磁場(chǎng)，導(dǎo)致電動(dòng)勢(shì)（EMF），電動(dòng)勢(shì)導(dǎo)致軸旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生機(jī)械扭矩。換向器是一組連接在電樞軸上的觸點(diǎn)，當(dāng)電樞轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該觸點(diǎn)保持電樞中電流的反向，從而確保電機(jī)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。

　　雖然電機(jī)在機(jī)械上相當(dāng)簡(jiǎn)單，但描述它們的術(shù)語(yǔ)可能會(huì)混淆。在機(jī)械方面，電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分稱為轉(zhuǎn)子；靜止部分是定子。在電氣術(shù)語(yǔ)中，電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力產(chǎn)生部分稱為電樞；根據(jù)設(shè)計(jì)，電樞可以是轉(zhuǎn)子也可以是定子。磁場(chǎng)是電機(jī)的磁場(chǎng)分量，同樣可以是轉(zhuǎn)子或定子，也可以是電磁鐵或永磁體。在一般文獻(xiàn)中，這些術(shù)語(yǔ)經(jīng)?；Q使用，這可能令人困惑。

　　直流電機(jī)有兩種基本類型：有刷和無(wú)刷，每種都有子集（圖1）。我們將依次討論每種電機(jī)。

　　刷直流電機(jī)是最簡(jiǎn)單和最早的電機(jī)設(shè)計(jì)。雖然它有許多缺點(diǎn)，是廉價(jià)的，仍然廣泛用于轉(zhuǎn)矩控制和變速應(yīng)用。

　　刷直流電動(dòng)機(jī)由幾個(gè)簡(jiǎn)單的部件組成：固定定子由勵(lì)磁線圈（纏繞場(chǎng)）或兩個(gè)半球形永磁體組成；內(nèi)部旋轉(zhuǎn)電樞由兩個(gè)或多個(gè)線圈組成，該線圈與一個(gè)分段的換向器相連，該換向器與電刷接觸。連接到直流電源（圖2）。

　　直流功率通過(guò)電刷和換向器傳導(dǎo)，電流通過(guò)線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)。該磁場(chǎng)與定子中永磁體的磁場(chǎng)相反，導(dǎo)致電樞旋轉(zhuǎn)。機(jī)械換向改變了電流的方向，產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。通過(guò)一個(gè)兩極電機(jī)，換向器使電流每半個(gè)周期在方向上反向，使電機(jī)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。

　　電機(jī)的速度與施加的電壓成正比，而轉(zhuǎn)矩與電流成正比。你只要改變施加在刷直流電機(jī)上的電壓就可以控制刷直流電機(jī)的速度；反轉(zhuǎn)它，只要反轉(zhuǎn)所施加電壓的極性；停止它就關(guān)掉電壓。

　　表現(xiàn)更好。然而，溫度的極端下降可能潛在地增加潤(rùn)滑劑的粘度，導(dǎo)致電機(jī)以更高的電流運(yùn)行。