刷直流电机的主要结构是定子 转子 刷，通过旋转磁场获得旋转扭矩，从而输出动能。刷子与换向器不断接触摩擦，在旋转过程中发挥导电和相变作用。
刷直流电机采用机械换向，磁极不动，线圈旋转。电机工作时，线圈和换向器旋转，磁钢和碳刷不旋转，线圈电流方向的交替变化由电机旋转的换向器和电刷完成。
在刷直流电机中，这个过程是将每组线圈的两个电源输入端依次排列成一个环，用绝缘材料相互分离，形成一个像圆柱体一样的东西，与电机轴相连。电源由两个碳元素制成的小柱(碳刷)在弹簧压力的作用下，从两个特定的固定位置压在上线圈电源输入环柱的两点，给一组线圈通电。
随着电机的旋转，不同的线圈或同一线圈同一线圈的不同两极通电，使线圈产生磁场N-S最接近永磁铁定子的永磁铁定子N-S非常合适的角度差异，磁场异性吸力，同性排斥，产生力量，促进电机旋转。碳电极滑动在线圈接线头上，就像刷子在物体表面刷一样，所以它被称为碳刷。
相互滑动会摩擦碳刷，造成损失，需要定期更换碳刷；碳刷与线圈接线头交替，会产生电火花、电磁损伤，干扰电子设备。
无刷直流电机的工作原理
在无刷直流电机中，换相工作由控制器中的控制电路(通常是霍尔传感器 控制器，更先进的技术是磁编码器)完成。
无刷直流电机采用电子换向，线圈不动，磁极旋转。无刷直流电机通过霍尔开关使用一套电子设备SS2712.感知永磁体磁极的位置。根据此感知，使用电子线及时切换线圈中电流的方向，以确保在正确方向上产生磁力驱动电机。消除了刷直流电机的缺点。
这些电路，就是电机控制器。无刷直流电机的控制器，还可以实现一些有刷直流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。
无刷直流电机由电机主体和驱动器组成，是典型的机电一体化产品。由于无刷直流电机是自动控制的，转子上不会像变频调速下重载启动的同步电机那样增加启动绕组，负载突变时也不会产生振荡和失步。
刷直流电机与无刷直流电机调速方式的区别
事实上，两种电机的控制是压力调节，但由于无刷直流采用电子方向，因此可以实现数字控制，刷直流通过碳刷方向，传统模拟电路可以控制，相对简单。
1.刷电机调速过程是调节电机供电电源电压。调整后的电压电流通过整流子和刷子转换，改变电极产生的磁场强度，达到改变速度的目的。这个过程叫变压调速。
2.无刷电机的调速过程是电机供电电压不变，通过微处理器改变电调控制信号和大功率MOS为了实现转速的变化，管道的开关速率。这一过程称为变频调速。
性能差异
1.刷电机结构简单，开发时间长，技术成熟
早在19纪电机诞生时，实用电机就是无刷电机，即交流鼠笼异步电机，在交流电生产后得到了广泛的应用。
然而，异步电机存在许多不可克服的缺陷，导致电机技术发展缓慢。特别是，直流无刷电机无法投入商业运营。随着电子技术的快速变化，它直到近年来才慢慢投入商业运营，本质上仍属于交流电机的范畴。
无刷电机诞生后不久，人们就发明了直流有刷电机。由于直流有刷电机机构简单，生产加工方便，维护方便，控制方便；直流电机还具有响应快、启动扭矩大、从零转速到额定转速的性能，一经问世就得到广泛应用。
2.直流刷电机响应速度快，启动扭矩大
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（感抗），所以功率因素小，起动扭矩相对较小，起动时有嗡嗡声，并伴随着强烈震动，起动时带动负荷较小。
3.直流刷电机运行平稳，制动效果好
有刷电机通过调压调速，启动制动平稳，恒速运行平稳。无刷电机通常由数字变频控制。首先，交流变为直流，然后直流变为交流由频率变化控制。因此，无刷直流电机在启动和制动过程中运行不稳定，振动较大，只有在速度恒定时才能稳定。
4.直流刷电机控制精度高
直流刷电机通常与减速器和翻译器一起使用，使电机输出功率更大，控制精度更高，控制精度可达0.01毫米几乎可以让运动部件停在任何你想要的地方。所有精密机床均由直流电机控制。由于无刷直流电机启动和制动不稳定，运动部件每次都会停在不同的位置，必须通过定位销或限位器停在预期位置。
5.直流刷电机使用成本低，维护方便
由于直流刷电机结构简单，生产成本低，厂家多，技术成熟，应用广泛，如工厂、加工机床、精密仪器等。如果电机出现故障，只需更换碳刷，每个碳刷只需几元，非常便宜。无刷直流电机技术不成熟，价格高，应用范围有限，主要在变频空调、冰箱等恒速设备上。
6.无刷，低干扰
无刷直流电机去除电刷时，最直接的变化是没有电火花，大大降低了电火花对遥控无线电设备的干扰。
7.噪音低，运行顺畅
无刷直流电机无刷，摩擦大大降低，运行平稳，噪音低得多。这一优势是对模型运行稳定性的巨大支持。
8.寿命长，维护成本低
没有刷子，无刷直流电机的磨损主要在轴承上。从机械的角度来看，无刷直流电机几乎是一种免维护电机。必要时，只需进行一些除尘和维护。
无刷直流电机控制原理
电机驱动控制是控制电机的旋转或停止以及旋转速度。电机驱动控制部分又称电子调速器，简称电动调速器和英语electronic speed controller（ESC）。电调对应的电机不同，分为无刷电调和有刷电调。
带刷直流电机的永磁体是固定的，线圈绕在转子上，通过刷与相机间歇接触改变磁场方向，以保持转子连续旋转。顾名思义，无刷直流电机没有所谓的刷子和相机。他的转子是永磁体，线圈是固定的，直接连接到外部电源。问题来了。如何改变线圈磁场的方向？事实上，无刷直流电机外部还需要一个电子调速器。说白了，这个调速器是由电机驱动的。它随时改变固定线圈内电流的方向，确保其与永磁体的作用力相互排斥，连续旋转可以延续。
有刷电机工作可以不需要电调，直接把电供给电机就能够工作，但是这样无法控制电机的转速。无刷直流电机工作必须要有电调，否则是不能转动的。必须通过无刷电调将直流电转化为三相交流电，输给无刷直流电机才能转动。
最早的电调不像现在的电调，最早的都是刷电调，说你可能不得不问，什么是刷电调，和现在的无刷电调有什么区别。事实上，这种差异可以很大，刷电调和无刷电调是基于电机，现在电机的转子，可以旋转部分是磁块，线圈是定子不旋转，因为中间没有碳刷，这是无刷直流电机。
顾名思义，有名思义，有碳刷，所以有刷直流电机，就像我们通常孩子玩10或20元的遥控车电机是刷直流电机。电动调节是根据这两种电机命名的刷电动调节和无刷电动调节。从专业的角度来看，刷电动调节是输出直流电，无刷电动调节输出是三相交流电。直流电是存储在我们电池中的电，可分为正负极，我们家220V是的，手机充电器或电脑的电源是交流电。
交流电有一定的频率。一般来说，它是一种在线正负交换；直流电是正极是正极，负极是负极。交流直流已经弄清楚了，那么什么是三相电呢？理论上，三相交流电是电的一种传输形式，简称三相电。它是由三个频率相同、振幅相等、相位相差120度的交流电势组成的电源。一般来说，它是我们家的三个交流电。除了不同的电压、频率和驱动角外，它们都是一样的。现在我们知道三相电和直流电。
无刷电调输入直流电，通过滤波电容稳定电压。然后分为两条路，一条是电调BEC使用，BEC它用于接收机和电调本身的单片机。输出到接收机的电源线是信号线上的红线和黑线。另一种方式是介入MOS管道使用，在这里，电调上电，单片机MOS管道振动使电机发出滴滴声。
启动后，部分电动调节具有油门校准功能。进入待命前，将监控油门位置是高还是低。如果高，将进入电动调节行程校准。如果中间，将开始发出报警信号。电机会滴落，如果低，将进入正常工作状态。一切准备就绪后，电动调节中的单片机会将基于PWM信号线上的信号决定了输出电压的大小和频率，以及驱动方向和进角来驱动电机的速度和转向。这就是无刷电调的原理。驱动电机运行时，电调有三组MOS管理工作，每组2个极，一个控制正极输出，一个控制负极输出，当正极输出时，负极不输出，负极输出，正极不输出，形成交流电，同样，三组工作，频率为8万HZ。说到这里，无刷电调也相当于工厂电机上使用的变频器或调速器。
电接输入电调流，通常由锂电池来供电。输出是三相交流，可以直接驱动电机。另外航模无刷电子调速器还有三根信号输入线，输入PWM信号，用于控制电机的转速。对于航模，尤其是四轴飞行器，由于其特殊性，需要专门的航模电调。
那么为什么在四轴飞行器上需要专门的电调呢，其有什么特别的地方？四轴飞行器有四个桨，两两相对呈十字交叉结构。在桨的转向上分正转和反转，这样可抵消单个桨叶旋转引起的自旋问题。每个桨的直径很小，四个桨转动时的离心力是分散的。不像直机的桨，只有一个能产生集中的离心力形成陀螺性质的惯性离心力，保持机身不容易很快的侧翻掉。所以通常用到的舵机控制信号更新频率很低。
四轴为了能够快速反应，以应对姿态变化引起的飘移，需要高反应速度的电调，常规PPM电调的更新速度只有50Hz左右，满足不了这种控制所需要的速度，且PPM电调MCU内置PID稳速控制，能对常规航模提供顺滑的转速变化特性，用在四轴上就不合适了，四轴需要的是快速反应的电机转速变化。用高速专用电调，IIC总线接口传送控制信号，可达到每秒几百上千次的电机转速变化，在四轴飞行时，姿态时刻能够保持稳定。即使受到外力突然冲击，依旧安然无恙。
一文看懂有刷电机与无刷电机的工作原理及区别