刷式直流電機是現有曆史最久的電機拓撲之一。它們將固定刷子安裝在定子機座上,摩擦轉子上的換嚮片,而後者又連接至旋轉的線圈段。隨著電機旋轉,不同轉子線圈不斷連接和斷開,這樣轉子産生的淨磁場相對於定子機座就是固定的,且通過定子磁場正確定嚮,從而産生扭矩。當換嚮片旋轉過刷子時,這些特定轉子線圈段的電觸頭將會斷開。由於轉子線圈是電感的,而電感器生成高回掃電壓來抵抗電流變化,因此刷子和斷開的換嚮片之間會産生火花。這些火花會導緻很多負麵結果,如電噪聲、效率降低,以及某些情況下的危險操作。此外,刷子必須安裝彈簧來抵抗換嚮片,以確保電接觸良好。這進一步降低了效率,需要定期維護更換刷子。
盡管有諸多劣勢,但刷式直流電機有一顯著優勢:成本。由於控製刷式直流電機相對簡單,因此還廣泛用於係統成本是主要驅動因素的應用中。在使用永久磁性生成定子磁通的拓撲中,産生的速度/扭矩麯線非常有線性特徵。因此,刷式直流電機曆來常用於工業伺服應用,速度和扭矩分別與所應用的電壓和電流成正比。但是,半導體器件的跌價使得電源轉換和控製的成本降低。因此,許多直流電機被交流電機所取代,後者帶來了效率和可靠性提高等優勢。
刷式直流電機的主題多種多樣,如直流並聯電機和通用電機,兩者都使用定子線圈代替永久磁性。在直流並聯電機中,定子線圈與轉子電路並聯;而在通用電機中,定子線圈與轉子串聯。通用電機在家電應用中尤其常用,因為它具有高啓動扭矩,可以高速運行。隻需添加串聯晶閘管並進行交流相位控製,便可輕鬆對通用電機進行速度控製。但是,刷子/換嚮器結構常見於這些電機類型,因此它們具有標準PM 刷式直流電機相同的劣勢。