工作原理
有刷電機的定子上安裝有固定的主磁極和電刷，轉子上安裝有電樞繞組和換向器。直流電源的電能通過電刷和換向器進入電樞繞組，産生電樞電流，電樞電流産生的磁場與主磁場相互作用産生電磁轉矩，使電機旋轉帶動負載。由于電刷和換向器的存在，有刷電機的結構複雜，可靠性差，故障多，維護工作量大，壽命短，換向火花易産生電磁幹擾。
在有刷直流電機的固定部分有磁鐵，這裡稱作主磁極；固定部分還有電刷。轉動部分有環形鐵芯和繞在環形鐵芯上的繞組。
兩極有刷直流電機的固定部分(定子)上裝設了一對直流勵磁的靜止的主磁極N和S，在旋轉部分(轉子)上裝設電樞鐵芯。定子與轉子之間有一氣隙。在電樞鐵芯上放置了由A和X兩根導體連成的電樞線圈，線圈的首端和末端分别連到兩個圓弧形的銅片上，此銅片稱為換向片。換向片之間互相絕緣，由換向片構成的整體稱為換向器。換向器固定在轉軸上，換向片與轉軸之間亦互相絕緣。在換向片上放置着一對固定不動的電刷B1和B2，當電樞旋轉時，電樞線圈通過換向片和電刷與外電路接通。
種類
1、有刷盤式繞組電機。有刷盤式繞組電機以稀土材料粘結在一缸體上，漆包銅線繞成的盤式繞組置于缸體之内，構成轉子。電機相位靠機械式換相器調整。機械式換相器是靠固定的炭制電刷與轉動的銅制換相面摩擦來調整電壓相位的。這種電機在使用中電刷一直在磨損，電機的壽命很難超過2000h。
同時，由于電機的轉速較高，必須采取兩級齒輪減速，這就帶來了兩個問題，一是噪聲較大，二是效率損失大，經減速後的電機額定效率往往隻能達到68%～72%。而電動自行車所用的蓄電池的容量是有限的，一般就是36V/12Ah的容量，如電機效率不高，将使電耗增加，影響續行裡程。
2、有刷印制繞組電機。有刷印制繞組電機以印制銅箔闆作為繞組，電機重量減輕了。由于這種電機全部是在自動生産線上生産的，工藝有可靠保證，從而使電機的壽命提高到3000h，噪聲大幅度下降，效率提高到72%～76%。但這種電機有“嗡嗡”的高頻噪聲，靠齒輪減速後效率仍不理想，有刷換相器的使用使電機壽命無法再提高。
3、有刷壓制繞組電機。這種電機通過将繞制好的銅線壓制成一種新型繞組，其效率可提高到74%～78%。這種電機目前仍然被較多電動自行車廠家采用，但其存在的效率、噪聲、壽命缺陷仍然是必須改進的問題。
輪毂式有齒輪傳動的有刷直流電機，由盤形電樞有刷電機和齒輪減速兼傳動系統兩部分構成。盤形電樞是高速轉動的轉子。輪毅式有齒輪傳動的有刷直流電機的構造如圖2-2所示。電機的轉矩通過軸傳遞給第一級齒輪，經齒輪減速帶動輪毂外殼轉動。
有刷有齒輪毂電機的盤形電樞是薄片形，體積很小，重量特輕，安裝方便。繞組編制好之後，用樹脂加玻璃纖維放進模内熱壓成型，在運行中由于電刷和換向器摩擦，又有齒輪齧合減速，所以有刷電機的運行聲音比無刷電機聲音要大。
有刷電機的定子軸端套有一個螺母，其作用是防止在加工中損傷軸上的螺紋。
由于有刷電機在設計中的改進，無須齒輪減速，可實現低噪聲、低成本。目前很多低價位的電動自行車廣泛采用了這種電機。但這種電機扭矩小，載重負荷小，爬坡能力不佳，使用時耗電較多，仍然采用機械式的電刷換相器，電機壽命問題尚未得到解決，因此中高檔電動自行車均未采用這種電機。
勵磁方式
與同步電機不同，由于直流電機的定子和轉子、即主磁極和電樞流經的都是直流電流，因此主磁極勵磁繞組既可與電樞繞組并聯、也可與電樞繞組串聯、也可單獨由其它直流電源供電。根據主磁極勵磁電流的獲得方式不同，稱之為不同的勵磁方式。
總結
有刷直流電機的使用和控制都非常簡便，因此它的設計周期較短。PIC單片機，特别是具有CCP或ECCP模塊的單片機是驅動BDC電機的理想之選。
