你會(huì)發(fā)現(xiàn)當(dāng)你買了電動(dòng)工具后，有的產(chǎn)品包裝盒里會(huì)送2個(gè)小配件，有人知道它是碳刷，有人既不知道叫什么也不知道怎么用。

而現(xiàn)在不管是海報(bào)宣傳還是銷售介紹，都將電動(dòng)工具是無刷電機(jī)作為一大賣點(diǎn)，你要是問有什么區(qū)別，很多人只知道區(qū)別就是有無碳刷，那么碳刷到底是什么，它有什么作用，有刷電機(jī)與無刷電機(jī)之間有什么區(qū)別呢？

碳刷人們也將它叫做電刷，主要在電氣設(shè)備上廣泛使用，是在一些電動(dòng)機(jī)或者發(fā)電機(jī)的固定部分與旋轉(zhuǎn)部分做信號(hào)或能量的傳遞，外形為長方形，還有金屬線安裝在彈簧內(nèi)，碳刷是一種滑動(dòng)接觸件，所以容易磨損需要定期更換和清理磨損掉的積碳。

碳刷的主要成分是碳，工作時(shí)通過彈簧施壓就像刷子一樣在旋轉(zhuǎn)件上工作，所以叫做碳刷，主要材料是石墨。

先了解一下碳刷的主要材料石墨，石墨屬于自然元素，其主要成分是碳，顏色為黑色，不透明，具有半金屬光澤，硬度不高，用指甲都能摳動(dòng)，石墨與鉆石的成分都是碳，但性質(zhì)卻有很大的區(qū)別，這是由于碳原子的排列結(jié)構(gòu)不同造成的。

石墨雖然成分為碳，但它是一種耐高溫的材料，它的熔點(diǎn)到達(dá)3652℃，利用這種耐高溫的特性，可以將石墨加工成耐高溫的化學(xué)器具坩堝。

石墨的導(dǎo)電性能非常好，超過很多金屬，是非金屬的上百倍，所以制造成電極，碳刷等導(dǎo)電零部件；石墨的內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定了其有很好的潤滑性，我們常在生銹的門鎖里放入鉛筆灰或石墨，這樣開門就容易多了，這應(yīng)該就是石墨起到的潤滑作用吧。

不要以為石墨只能做鉛筆芯這些基礎(chǔ)的產(chǎn)品，現(xiàn)在從石墨中提煉出來的新材料石墨烯，你一定聽說過吧，它已經(jīng)成為全世界最炙手可熱的新技術(shù)材料，現(xiàn)在的很多高科技產(chǎn)品都要用到它。

碳刷一般在直流電器上使用，像我們家中使用的冰箱，洗衣機(jī)及空調(diào)等都沒有電刷，這是因?yàn)榻涣麟姍C(jī)不需要恒磁場，所以就不需要換向器，也就無需碳刷。

要了解碳刷的作用和意義，就要先了解有刷電機(jī)與無刷電機(jī)工作原理和區(qū)別。

有刷電機(jī)和無刷電機(jī)的通電原理不一樣，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)也不一樣。對(duì)輪轂式電機(jī)而言，電機(jī)力矩的輸出方式（是否經(jīng)過齒輪減速機(jī)構(gòu)減速）不一樣，其機(jī)械結(jié)構(gòu)也不一樣。

1、常見高速有刷電機(jī)的內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)。這種輪轂式電機(jī)由內(nèi)置高速有刷電機(jī)心、減速齒輪組、超越離合器、輪轂端蓋等部件組成。高速有刷有齒輪轂式電機(jī)屬于內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)。

2、常見低速有刷電機(jī)的內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)。這種輪轂式電機(jī)由碳刷、換相器、電機(jī)轉(zhuǎn)子、電機(jī)定子、電機(jī)軸、電機(jī)端蓋、軸承等部件組成。低速有刷無齒輪轂式電機(jī)屬于外轉(zhuǎn)子電機(jī)。

3、常見高速無刷電機(jī)的內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)。這種輪轂式電機(jī)由內(nèi)置高速無刷電機(jī)心、行星摩擦滾子、超載離合器、輸出法蘭、端蓋、輪轂外殼等部件組成。高速無刷有齒輪轂電機(jī)屬于內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)。

4、常見低速無刷電機(jī)的內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)。這種輪轂式電機(jī)由電機(jī)轉(zhuǎn)子、電機(jī)定子、電機(jī)軸、電機(jī)端蓋、軸承等部件組成。低速無刷無齒輪轂式電機(jī)屬于外轉(zhuǎn)子電機(jī)。

有刷電機(jī)

所有電機(jī)都由定子和轉(zhuǎn)子組成，在直流電機(jī)中，為了讓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)起來，需要不斷改變電流方向，否則轉(zhuǎn)子只能轉(zhuǎn)半圈，這就好像用腳蹬自行車踏板，單腳只能蹬半圈，所以直流電機(jī)就需要改變轉(zhuǎn)子中的電流，也就是把通電導(dǎo)體的方向在需要換向的時(shí)候換向。

換向器的換向是，當(dāng)在電磁場中放入一個(gè)通電導(dǎo)體切斷磁場，導(dǎo)體會(huì)被力推出靜止的磁場，這是因?yàn)榇艌龅拇帕€被導(dǎo)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(dāng)于會(huì)產(chǎn)生吸引力和排斥力，讓電機(jī)轉(zhuǎn)起來。

換向器由兩個(gè)半圓段構(gòu)成，連接處由絕緣材料隔開，兩段換向器轉(zhuǎn)動(dòng)分別與碳刷連接，碳刷會(huì)重復(fù)連接到符合推動(dòng)力的那段換向器，這樣重復(fù)電機(jī)就轉(zhuǎn)動(dòng)起來了。

無刷電機(jī)

無刷直流電機(jī)是采用電子換向，沒有換向器和碳刷，而是使用的位置傳感器，主要由永磁體轉(zhuǎn)子，多極繞組定子和位置傳感器等組成，位置傳感器根據(jù)轉(zhuǎn)子的位置磁極，給向鄰的定子線圈通電，讓定子產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子向吸的磁極，就能吸引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣重復(fù)就能推動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。

有刷電機(jī)是采用機(jī)械換向，外部磁極不動(dòng)內(nèi)部線圈動(dòng)，電機(jī)工作時(shí)，換向器和線圈一起旋轉(zhuǎn)，碳刷與磁鋼都不動(dòng)，于是換向器和碳刷產(chǎn)生摩擦，完成電流方向切換。

在有刷電機(jī)中，將各組線圈排成一個(gè)圓環(huán)形，相互之間又用絕緣材料隔開，形成一個(gè)圓柱形與電機(jī)軸連成一體，電源通過兩個(gè)碳刷，在彈簧的壓力下壓在線圈上，每組線圈轉(zhuǎn)動(dòng)到碳刷下面就能給這組線圈通電。

隨著電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，給不同線圈或同一線圈不同兩級(jí)通電，使線圈產(chǎn)生磁場兩極與靠近永磁鐵定子的兩極有一個(gè)角度，通過同極相斥和異極相吸產(chǎn)生力量，推動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。

有刷電機(jī)與無刷電機(jī)的區(qū)別除了碳刷外，有刷電機(jī)是利用齒輪來進(jìn)行控制，這就會(huì)讓電機(jī)的返修率增加了；而無刷電機(jī)就不需要用齒輪，不會(huì)經(jīng)常維修，使用壽命就會(huì)高一些，可靠性也比較高，不過無刷電機(jī)的控制系統(tǒng)成本也會(huì)相對(duì)有刷電機(jī)高；此外有刷電機(jī)的噪音比較大，而無刷電機(jī)聲音小得多，工作效率也會(huì)高一些。

碳刷在直流電機(jī)中起到了非常重要的作用，碳刷在電機(jī)的運(yùn)動(dòng)部件之間傳導(dǎo)電流，這種傳導(dǎo)是一種滑動(dòng)傳導(dǎo)，能夠?qū)㈦娏鲝墓潭ǘ藗鬟f到發(fā)電機(jī)或電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分，由幾個(gè)碳刷組成一個(gè)碳架，所以這種傳導(dǎo)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。

碳刷在交流電設(shè)備上也有使用，交流電機(jī)碳刷與直流電機(jī)碳刷形狀和材質(zhì)是一樣的，交流電機(jī)中是繞線轉(zhuǎn)子而且需要變速的，才需要碳刷，如我們常用的手電鉆，拋光機(jī)也需要常換碳刷，它的作用也非常重要。

兩者的區(qū)別

1、有刷電機(jī)電機(jī)工作時(shí)，線圈和換向器旋轉(zhuǎn)，磁鋼和碳刷不轉(zhuǎn)，線圈電流方向的交替變化是隨電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的換相器和電刷來完成的。

2、無刷直流電機(jī)由電動(dòng)機(jī)主體和驅(qū)動(dòng)器組成，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。由于無刷直流電動(dòng)機(jī)是以自控式運(yùn)行的，所以不e79fa5e98193e4b893e5b19e31333366303231會(huì)象變頻調(diào)速下重載啟動(dòng)的同步電機(jī)那樣在轉(zhuǎn)子上另加啟動(dòng)繞組，也不會(huì)在負(fù)載突變時(shí)產(chǎn)生振蕩和失步。

3、有刷電機(jī)是傳統(tǒng)產(chǎn)品，性能比較穩(wěn)定。無刷電機(jī)是升級(jí)產(chǎn)品，其壽命性能比有刷電機(jī)好。但其控制電路比較復(fù)雜，對(duì)元件的老化篩選要求比較嚴(yán)格。

4.無刷電機(jī)的設(shè)備可以運(yùn)用于：乳制品行業(yè)、釀造行業(yè)、肉制品加工行業(yè)、豆制品加工行業(yè)、飲料加工行業(yè)、糕點(diǎn)加工業(yè)、藥品業(yè)、電子精密廠、等一些更高要求的無塵車間等，像迪奧電器產(chǎn)的無刷電機(jī)（DIHOUR）干手器，運(yùn)用到工廠里比較多。

5.碳刷電機(jī)只能適用于各式洗手間等對(duì)要求不是太高的區(qū)域，而像無塵車間和防爆車間就無法使用了！

6.使用壽命，無刷電機(jī)可連續(xù)工作20000小時(shí)左右，常規(guī)的使用壽命7-10年。碳刷電機(jī)：可連續(xù)工作5000小時(shí)左右，常規(guī)的使用壽命2-3年。

7.節(jié)能方面，相對(duì)而言，無刷電機(jī)的耗電量只是碳刷的1/3。