Hiiliharjallisen tasavirtamoottorin ja harjallisen tasavirtamoottorin välillä ei ole pohjimmiltaan eroa, koska niissä käytetyt harjatDC-moottoritovat yleensä hiiliharjoja. Selvyyden vuoksi joissakin yhteyksissä nämä kaksi voidaan kuitenkin mainita ja verrata muuntyyppisiin moottoreihin. Seuraavassa on yksityiskohtainen selitys:

Harja DC-moottori

• Toimintaperiaate: Harjallinen tasavirtamoottori toimii sähkömagneettisen induktion ja Amperen säännön periaatteiden mukaisesti6. Se koostuu komponenteista, kuten staattorista, roottorista, harjoista ja kommutaattorista. Kun tasavirtalähde syöttää moottoriin virtaa harjojen kautta, staattori tuottaa staattisen magneettikentän, ja harjojen ja kommutaattorin kautta virtalähteeseen kytketty roottori muodostaa pyörivän magneettikentän. Pyörivän magneettikentän ja staattorikentän välinen vuorovaikutus tuottaa sähkömagneettista vääntömomenttia, joka pyörittää moottoria. Käytön aikana harjat liukuvat kommutaattorilla kääntäen virran suunnan ja ylläpitäen moottorin jatkuvaa pyörimistä6.
• Rakenteelliset ominaisuudet: Sen rakenne on suhteellisen yksinkertainen ja koostuu pääasiassa staattorista, roottorin, harjoista ja kommutaattorista. Staattori on yleensä valmistettu laminoiduista piiteräslevyistä, joiden ympärille on kierretty käämejä. Roottori koostuu rautasydämestä ja käämeistä, ja käämit on kytketty virtalähteeseen harjojen kautta.
• Edut: Sen etuna on yksinkertainen rakenne ja alhaiset kustannukset, mikä tekee siitä helpon valmistaa ja huoltaa. Sillä on myös hyvä käynnistyskyky ja se voi tarjota suhteellisen suuren käynnistysmomentin.
• Haitat: Harjojen ja kommutaattorin välinen kitka ja kipinöinti käytön aikana johtavat kulumiseen, mikä heikentää moottorin hyötysuhdetta ja lyhentää sen käyttöikää. Lisäksi sen nopeudensäätökyky on suhteellisen heikko, mikä vaikeuttaa tarkan nopeudensäädön saavuttamista.

Hiiliharja DC-moottori

• Toimintaperiaate: Hiiliharjallinen tasavirtamoottori on pohjimmiltaan harjallinen tasavirtamoottori, ja sen toimintaperiaate on sama kuin edellä kuvatun harjallisen tasavirtamoottorin. Hiiliharja on kosketuksissa kommutaattoriin, ja kommutaattorin pyöriessä hiiliharja muuttaa jatkuvasti roottorin kelan virran suuntaa varmistaakseen roottorin jatkuvan pyörimisen.
• Rakenteelliset ominaisuudet: Rakenne on pohjimmiltaan sama kuin yleisen harjallisen tasavirtamoottorin, mukaan lukien staattori, roottori, hiiliharja ja kommutaattori. Hiiliharja on yleensä valmistettu grafiitista tai grafiitin ja metallijauheen seoksesta, jolla on hyvä sähkönjohtavuus ja itsevoitelevat ominaisuudet, mikä vähentää harjan ja kommutaattorin välistä kulumista jossain määrin.
• Edut: Hiiliharjalla on hyvät itsevoitelevat ja kulutusta kestävät ominaisuudet, mikä voi vähentää harjojen vaihtotarvetta ja huoltokustannuksia. Sillä on myös hyvä sähkönjohtavuus ja se voi varmistaa moottorin tehokkaan toiminnan.
• Haittoja: Vaikka hiiliharja kestää kulutusta paremmin kuin jotkut tavalliset harjat, se on silti vaihdettava säännöllisesti. Lisäksi hiiliharjojen käyttö voi tuottaa hiilijauhetta, joka on puhdistettava säännöllisesti, jotta se ei vaikuta moottorin suorituskykyyn.