技术和先进的材料赋能助力有刷电机越来越先进

创新受到整体市场需求的推动，为了跟上小型化的步伐，电机制造商不得不在更小的封装中提供更多的功率。电机设计以新的方式纳入新的组件，以帮助延长电机的寿命，新的或改进的材料已经被挖掘出来，目的是为了提高电机的质量和输出。所有的永磁直流电机都是通过两个磁场的相互作用将电能转化为机械能而进行类似的操作。一个磁场是由永磁组件产生的，另一个磁场是由电机绕组中流动的电流产生的，这两个场之间的关系导致了一个倾向于旋转转子的扭矩。当转子转动时，绕组中的电流被换向，或被切换，以产生持续的扭矩输出。除了这些基础知识外，今天（和明天）的有刷换向直流电机继续朝着高度先进的方向发展。

刷新电机的寿命

由于有刷换向的直流电机随着时间的推移出现故障的主要原因是由电刷和换向器之间的界面引起的持续的电刷磨损，制造商已经试图通过针对电刷组件、电刷尺寸和电刷材料来减缓磨损过程。在直流电机组件中安装电刷的传统方法是将电刷焊接在标准的悬臂弹簧上，以实现与换向器的持续接触。

传统的弹簧设计表现出固有的缺点，随着时间的推移，力的水平下降，往往导致电机过早失效。这个问题可以通过将电刷安置在一个特殊设计的盒式电刷内，并利用扭力弹簧来确保在电机的使用寿命内获得所需的均匀力来解决。盒式电刷组件适用于电机底座，包括一个两件式的高温塑料扣合组件，其中两个电刷的每一个都安全地安装在它自己专门建造的槽中，两个电刷中的每一个都被牢牢地固定在它自己的特殊构造的槽中。这种盒式设计限制了刷子在轨道上以所需的线性运动方式行驶，这种设计还可以为电刷提供一个理想的压力区域，使其能够承受机械磨损的不利影响。

超级电刷 "的引入（在选定的铍铜电刷换向的直流电机中）为潜在的更长的电刷寿命铺平了道路。"超级电刷 "包含了60%以上的电刷材料，相比之下，"超级电刷 "多了60%的电刷材料，为延长电机寿命提供了相应的可能性。较小（且磨损较快）的传统电刷相比，具有更长的电机寿命，越来越多的替代电刷材料可以被指定为帮助延长有效电刷寿命的另一种手段。

电子石墨是许多相对较新（和耐用）的电刷材料中的一种，现在由制造商提供标准的铜石墨刷，以遏制与刷子磨损有关的问题。材料的组合可以被设计为最佳的寿命和电气特性，为每个特定的应用选择正确的电刷材料可以优化整个电机的寿命。

尺寸和性能的问题

随着终端产品越来越小，电机的 "外壳 "也越来越小，具有讽刺意味的是，虽然小型直流有刷电机提供了最小的空间来容纳部件，但对与大型电机相关的功率输出的需求却是无止境的。

增加电机长度的其他好处是能够以更快的速度散去更多的热量，而这是短电机所不具备的，这反过来又减少了不希望出现的热量积聚的可能性，更大的空间来容纳部件。对于使用较小电机生产线的电机设计师来说，一个挑战是如何整合标签和电线、抑制射频干扰的电容器、电刷组件和其他组件，无论是标准的还是定制的，用于表面安装内部元件的内部PC板已经成为一种可行的、实用的解决方案。

这些线路板作为一个平台，在不影响电机尺寸和重量的情况下，集成了各种所需的元件。它们可以设计成圆形，便于安装在电机的框架内，或配置成安装在编码器壳体内。 无论哪种方式，这些线路板都可以最大限度地利用可用空间，并为定位各种对性能至关重要的电机元件提供可靠和安全的手段。

材料的进步进一步使设计者能够在越来越小的电机封装中保持电机的高性能水平，更薄的粘结钕铁硼磁铁引入选定的直流有刷换向电机系列，它可以提供设计和性能方面的优势。有刷换向的直流电动机中的两极永磁定子 一般是由陶瓷磁铁构成的。新的更薄的粘结钕铁硼磁铁比传统的纯陶瓷磁铁更强大，但占用的空间更小。这对开发特别适用的电枢产生了积极的影响。更小、更薄的磁铁材料的可用性允许将较大的电机电枢设计成较小的电机框架，这可以使小型电机具有产生更多连续扭矩的能力，从而产生更大的功率。

结论

现成的 "有刷换向直流电机 "通常是作为一个 "起点"，因为几乎每一个电机的应用都有特定的设计和性能标准需要满足。电机制造商通常通过相应的方式解决和应对这些标准的方法，例如用组件定制产品，以满足 要求。在这一过程中，如果一个定制的组件变成了一个新的产品，那么其他用户最终也会受益。事实上，电机技术的许多创新、 事实上，许多电机技术的创新都是作为特定客户挑战的具体解决方案而产生的具体解决方案。