雖然設計工程師知道有刷直流電機和無刷直流(BLDC)電機都可以作為發電機運行，但許多人傾向于避免在發電模式下運行有刷直流電機，因為他們認為這種策略與使用電機相比效率低下。不幸的是，通過避免使用有刷直流電機作為發電機，工程師放棄了許多好處。
有刷直流電機比微型發電機便宜？
即使它們都執行相同的功能。有刷直流電機也提供了廣泛的選擇，以滿足特定的應用要求。而且有刷直流電機特別適合需要電壓作為輸入而沒有電源的應用。這篇博客文章概述了兩個關鍵的工程概念，在考慮使用電刷直流電機作為發電機時要記住。
1.反電動勢
反電動勢與電機軸旋轉的角速度成正比。當電動機作為發電機運行時，其軸通過外部源機械耦合并旋轉，因此轉子中的線圈部分通過氣隙中的正弦磁通量旋轉。轉子繞組的每一匝都由正弦電壓感應，轉速和磁鏈決定電壓。例如，如果轉子線圈由一匝組成，則感應電動勢是正弦的，其周期等于一個電周期。
根據設計，電刷直流轉子纏繞成奇數段，線圈由一對電刷供電。在重要的官方發電模式下旋轉時，在輸出端測量產生的反電動勢電壓。根據電機設計的特點，包括線圈段的數量，通常會出現電壓紋波，并且通常小于輸出電壓的5%。
2.驅動扭矩和功率的平衡
當電動機在發電機模式下以開路端子驅動時，沒有電流流過電路，機械摩擦將導致驅動單元中的損耗。
當負載電阻兩端的端子閉合時，必須用一個扭矩驅動發電機，該扭矩將產生通過繞組的所需負載電流。在發電機模式下，電機的選擇受到可施加到軸上的最大扭矩的限制。帶電刷直流的電機運行受到可用最大連續扭矩和最大連續速度的限制。選擇能夠處理軸上的發電機扭矩并管理通過其電路的最大電流的電機，類似于根據所需負載點確定電機尺寸的過程。
理想情況下，最大功率應始終高于發電機所需的電力輸出功率。根據負載電流，實際輸出功率可能低于最大功率。當選擇合適的電機作為發電機時，應考慮實際功率而不是最大功率。
當你考慮是否使用有刷直流電機作為發電機時，記住你不必犧牲效率。通過仔細考慮反電動勢、驅動扭矩和功率平衡，以及負載處理、運行速度和仔細選擇電機，您可以獲得與傳統直流電機運行相當的效率。
