有刷直流电机 (Brushed DC Motor) 是电机技术中最经典、最成熟，也是最广为人知的一种设计。它在工业和消费领域有着数十年的悠久历史，是许多应用中实现旋转运动的基石。
由于其定子（固定部分）通常由永磁体构成，因此它也常被称为 PMDC 电机，即永磁直流电机 (Permanent Magnet DC Motor)。
1. 永恒的经典：核心结构
有刷直流电机的设计巧妙而高效。它的运行不依赖于复杂的外部电子设备，而是通过其精巧的内部机械结构实现自动旋转。
- 定子 (Stator): 固定的外壳，内部装有永磁体（即 PMDC 中的“P”），负责提供一个恒定的磁场。
- 转子 (Rotor / Armature): 内部的旋转部件，由一组线圈绕组构成。
- 换向器 (Commutator): 这是设计的关键。它是一个安装在转子轴上的分段式金属环，随转子一起旋转。
- 电刷 (Brushes): 固定在电机外壳上，通常由碳制成。电刷通过物理接触，持续与旋转的换向器摩擦，将外部的直流电源传递给内部的转子线圈。
2. 简单可靠的工作原理
有刷电机的魅力在于其“即插即用”的简单性：
- 当直流电通过电刷供给换向器时，电流流入转子线圈，使转子成为一个电磁铁。
- 转子电磁铁的磁极与定子永磁体的磁极相互作用（相吸或相斥），产生扭矩，驱动转子旋转。
- 关键步骤： 就在转子旋转到磁极快要对齐的瞬间，电刷会滑到换向器的下一个金属片上。这个动作巧妙地反转了转子线圈中的电流方向。
- 转子磁极因此反转，继续被定子磁场排斥和吸引，从而保持持续不断的旋转。
这个依靠“电刷+换向器”自动切换电流的过程，被称为**“机械换向” (Mechanical Commutation)**。
3. 有刷 (PMDC) 电机的核心优势
- 控制极其简单： 这是它最大的优势。您只需要一个直流电源（如电池或电源适配器）。将两根线接上，电机就会转动。将两根线反接，电机就会反转。控制成本极低。
- 成本效益高： 作为一种极其成熟的技术，它的制造工艺简单，是目前最具成本效益的电机解决方案之一。
- 扭矩特性好： 它在启动时和低速时能提供非常稳定且强大的扭矩。
4. 应用考量
为了发挥有刷电机的最大价值，了解其特性非常重要：
- 机械换向的特性： 电刷和换向器是物理摩擦部件。在长时间运行后，它们会自然磨损（产生碳粉），并最终需要维护或更换。
- 电火花 (EMI)： 电刷在换向器上滑动切换时，会产生微小的电火花（电弧）。这可能会产生电磁干扰 (EMI)，在某些对电磁信号极其敏感的应用中需要考量。
结论
有刷直流 (PMDC) 电机 是经过时间考验的、坚固耐用且极其易于控制的“工作马”。
在现代高性能应用中，无刷电机提供了更长的寿命和更高的效率；但是，当您的应用追求成本效益、控制简单、技术成熟可靠时，有刷直流电机在今天乃至未来，都仍然是大量应用场景中完美且正确的选择。