您好，本文主要介绍有刷电机与无刷电机的基本原理、概念、使用场合、成本等方面进行说明和比对，希望对您选用电机有所帮助。
首先，先向您说明一个问题，所谓无刷电机包含交流异步电动机、励磁电机、直流无刷电机等类型，本文所述的无刷电机意义为直流永磁同步电机。
有刷电机和无刷电机的基本概念
直流有刷电机起动响应速度快，起动扭矩大，变速平稳，速度从零到最大几乎感觉不到振动，起动时可带动更大的负荷。无刷电机起动电阻大(由于其自身特性决定，来源于感抗)，所以起动扭矩相对较小，起动时有嗡嗡声，并伴随着机械震动，起动时带动负荷较小。
有刷电机基本原理
有刷电机采用机械换向，磁极不动，线圈旋转。电机工作时，线圈和换向器旋转，磁钢和碳刷不转，线圈电流方向的交替变化是随电机转动的换相器和电刷来完成的。
在有刷电机中，这个过程是将各组线圈的两个电源输入端，依次排成一个环，相互之间用绝缘材料分隔，组成一个像圆柱体的东西（换向器），与电机轴连成一体，电源通过两个碳元素做成的小柱子（碳刷），在弹簧压力的作用下，从两个特定的固定位置，压在上面线圈电源输入环状圆柱上的两点，给一组线圈通电。
随着电机转动，不同时刻给不同线圈或同一个线圈的不同的两极通电，使得线圈产生磁场的N-S极与最靠近的永磁铁定子的N-S极有一个适合的角度差，磁场异性相吸、同性相斥，产生力量，推动电机转动。碳电极在线圈接线头上滑动，象刷子在物体表面刷，因此叫碳“刷”。
而相互滑动，会摩擦碳刷，造成损耗，需要定期更换碳刷；碳刷与线圈接线头之间通断交替，会发生电火花，产生电磁破，干扰电子设备。
无刷电机基本原理
无刷电机采取电子换向，线圈不动，磁极旋转。无刷电机，是使用一套电子设备，通过霍尔元件，感知永磁体磁极的位置，根据这种感知，使用电子线路，适时切换线圈中电流的方向，保证产生正确方向的磁力，来驱动电机。消除了有刷电机的缺点。这些电路，就是无刷电机控制器。无刷电机的控制器，还可以实现一些有刷电机不能实现的功能，比如调整电源切换角，制动电机，使电机反转，锁住电机，利用刹车信号，停止给电机供电。现在电瓶车的电子报警锁，就充分利用了这些功能。
无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。
性能差异
有刷电机与无刷电机的基本性能差异见表1。
表1 有刷电机与无刷电机的性能差异
| 有刷电机 | 无刷电机 |
| 单位质量转矩小 | 单位质量转矩大 |
| 单位功率转矩小 | 单位功率转矩大 |
| 电噪声大 | 电噪声小 |
| 寿命短 | 寿命长 |
| 存在电火花 | 无电火花 |
| EMI大 | EMI小 |
| 转速较低 | 转速可以很高 |
| 成本低 | 成本高 |
另外，有刷电机是通过调压调速，所以起动和制动平稳，恒速运行时也平稳。无刷电机通常是数字变频控制，先将交流变成直流，直流再变成交流，通过频率变化控制转速，所以无刷电机在起动和制动时运行不太平稳，振动较大，只有在速度恒定时才会平稳，但目前通过配套控制效较好的控制器种类以及良好的算法可将两者性能做到相差无几。
无刷电机去除了电刷，最直接的变化就是没有了有刷电机运转时产生的电火花，这样就极大减少了电火花对遥控无线电设备的干扰，以及在特殊环境下使用。
无刷电机没有了电刷，运转时摩擦力大大减小，运行顺畅，噪音会低许多。少了电刷，无刷电机的磨损主要在轴承上了，从机械角度看，无刷电机几乎是一种免维护的电动机了，必要的时候，只需做一些除尘维护即可。所以从使用寿命等方面来看无刷电机要优于有刷电机。但因为无刷电机需要配套使用控制器使其正常工作，这时，新的问题即将出现，例如控制器的寿命，市场上有很多价格及其低下的控制器，几百块的驱动器在某些厂商手中仅需要几十百来块钱。这时，器件的来源、稳定性以及可靠性也会对无刷电机带来一定的影响甚至损坏。
关于成本，没有绝对一说。而需要从自身的使用条件去进行考虑。
举个例子：
当无刷电机和有刷电机在电动车中使用时（仅作为成本分析例子，目前电动车电机大多数为无刷电机，因为电动车携带的电池容量有限，要求有较高的效率）。电动自行车是一种间断性工作的交通工具，一组电池通常可以放电2-3个小时，使用者每天使用的平均时间大约为1~2个小时，而现在，广泛应用于电动自行车的盘式转子电机采用平面式换向器和优质加长1500小时以上，因此，按每个用户平均每天骑车1.5小时计算，1000天。可以看出，一组合格的电刷服役时间已接近三年，而更换一组电刷5元左右，平均每年不足2元！而无刷电机应用在电动车中时虽然其几乎不用维护，但其控制器的成本远远有刷电机的维护成本。但其组成一个系统后又由于无刷电机的效率高于有刷电机，对电池的容量要求就低于有刷电机，使其有多余的空间扩展整个系统的其它功能。对于电动车这个产品而言整体价格可能相差无几，但其整机的功能上却有所区别。所以，成本不能仅针对于物品单价而言，需要考虑整机的效益以及使用者的体验和反馈。
根据电机的特性，有时就已经限制了其使用的场景，例如在煤矿、化工厂以及粉尘严重的场合，由于有刷电机其换相时会产生电弧极易产生爆炸事故；在军用对电磁环境要求严格的环境中，有刷电机的电磁干扰远远大于无刷电机。在空间和安装位置有要求时由于有刷电机不需要控制器（只可朝某一方向固定速度运作），而无刷电机即使效率再高也需要考虑控制器的安装，即使小功率的电机可将控制器与无刷电机融为一体，但大功率无刷电机控制器与电机作为一体后还需要考虑由于控制器中的电子元器件带来的散热问题。
关于有刷电机和无刷电机的区别由于每个人关注的重点不一，不可片面而谈，还是需要根据自身情况考虑和选用合适的电机。文中部分内容来源于网络，但以对其进行筛选和整理。希望本文对您有所帮助，
顺祝
商祺
2019.6.24