← Back to materials / 一覧へ Lecture 2 · Brushed DC Motor

Brushed DC motor - the commutator flips the rotor poles

ブラシ付き直流モータ - 整流子がローターの極性を反転する

The slide shows a brushed DC motor with fixed permanent magnets in the stator and a rotating electromagnet in the rotor. The important point is the timing: after each half turn, the brushes touch the other commutator segment. The current through the rotor coil reverses, so the rotor's north and south poles also reverse.

スライド図と同じように、外側のステータには固定された永久磁石N/S、 中央のローターには電磁石を描いています。角度を動かすと、半回転ごとに ブラシが接触する整流子片が入れ替わり、コイル電流とローター極性が反転します。

Try this: drag the rotor or move the angle slider across 180°. Watch the A/B commutator contacts swap, then compare it with commutation off.
試すこと: 180°をまたいで動かし、A/Bの接点とN/Sの入れ替わりを見てください。
0°
Permanent magnet N S + brush - brush A B N S rotor end A rotor end B × • turning direction commutation point Rotor Commutator Brush fixed brush
Layout follows p.11 figure / p.11図の配置 Drag rotor / ドラッグで回転

Readouts / 表示

Rotor angle ローター角度 0°
Brush contact ブラシ接点 A:+ B:-
Coil current コイル電流 A -> B
Rotor polarity ローター極性 A=N B=S
Turning effect 回す力
State 状態 Driving

Legend / 凡例

N pole / N極
S pole / S極
Brush and commutator contact / ブラシ・整流子接点
Magnetic field from stator N to S / ステータ磁界

What to notice / 観察ポイント

With commutation on, the physical rotor end A changes from N to S after a half turn. The metal rotor continues to rotate, but its electromagnetic polarity has reversed.

整流ありでは、半回転後にローター端AがN極からS極へ変わります。 金属部品は同じ向きに回り続けますが、電磁石としての極性だけが反転します。

Half-turn switching / 半回転ごとの切り替え

0° 180°: brush contact changes 360°

The battery polarity is fixed. The switching happens because the split commutator rotates with the rotor while the brushes stay still. This is why a brushed DC motor can spin without a computer.