直流电机的结构和工作原理

电机中存在着磁路和电路，电和磁的联系可通过电磁感应定律来分析。

　　一、直流电机的工作原理

　　1、直流电动机的工作原理：

　　在图中，线圈连着换向片，换向片固定于转轴上，随电机轴一起旋转，换向片之间及换向片与转轴之间均互相绝缘，它们构成的整体称为换向器。电刷A、B在空间上固定不动。

　　在电机的两电刷端加上直流电压，由于电刷和换向器的作用将电能引入电枢线圈中，并保证了同一个极下线圈边中的电流始终是一个方向，继而保证了该极下线圈边所受的电磁力方向不变，保证了电动机能连续地旋转，以实现将电能转换成机械能以拖动生产机械，这就是直流电动机的工作原理。注意：每个线圈边中的电流方向是交变的。

　　2、直流发电机的工作原理：

　　如图，当用原动机拖动电枢逆时针方向旋转，线圈边将切割磁力线感应出电势，电势方向可据右手定则确定。由于电枢连续旋转，线圈边ab、cd将交替地切割N极、S极下的磁力线，每个线圈边和整个线圈中的感应电动势的方向是交变的，线圈内的感应电动势是交变电动势，但由于电刷和换向器的作用，使流过负载的电流是单方向的直流电流，这一直流电流一般是脉动的。

　　在图中，电刷A所引出的电动势始终是切割N极磁力线的线圈边中的电动势，它始终具有正极性;电刷B始终具有负极性。这就是直流发电机的工作原理。

　　3、电机理论的可逆性原理：

　　从基本电磁过程看，一台直流电机既可作为电动机运行，也可作为发电机运行，只是外界条件不同而已。

　　当外加直流电压，可作为拖动生产机械的电动机运行，将电能变换为机械能。

　　若用原动机拖动电枢旋转，可输出电能，为发电机运行，将机械能变换为电能。

　　二、直流电机的结构：

　　电机要实现机电能量变换，电路和磁路之间必须有相对运动。所以旋转电机具备静止的和旋转的两大部分。静止和旋转部分之间有一定大小的间隙，称为气隙。

　　静止的部分称为定子，作用是产生磁场和作为电机的机械支撑。包括主磁极、换向极、机座、端盖、轴承、电刷装置等。

　　旋转部分称为转子或电枢，作用是感应电势实现能量转换。包括电枢铁心，电枢绕组，换向器、轴和风扇等。

　　(一)、定子部分：

　　1、主磁极：也称为主极。作用是产生气隙磁场。

　　2、换向极：也称为附加极或间极。作用是改善换向。装在主极之间。

　　3、机座：由铸钢或厚钢板焊成。是电机的机械支撑。

　　4、电刷装置：将直流电压、电流引入或引出的装置。其组数与主极极数相等。

　　(二)、转子部分：

　　1、电枢铁心：主磁路的主要部分及嵌放电枢绕组，由硅钢片迭压而成。

　　2、电枢绕组：由许多按一定规律联接的线圈组成。用来感应电动势和通过电流，是电路的主要部分。

　　3、换向器：由许多彼此绝缘的换向片构成。

　　三、直流电机按励磁方式分类：

　　可按结构、用途、容量大小等分类

　　。在此，据励磁电路与电枢电路的联接关系分类更有意义。

　　1、他励直流电机：

　　励磁回路的电流由外电源供给，与电枢回路没有电的联系。

　　2、并励直流电机：

　　励磁回路与电枢回路是并联的。励磁回路两端的电压就是电枢回路两端的电压。

　　3、串励直流电机：

　　励磁回路与电枢回路是串联的。励磁回路的电流与电枢回路的电流相等。

　　4、复励直流电机：

　　主极有两个励磁绕组，其一与电枢绕组并联，另一个和电枢绕组串联。

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直流电机的结构和工作原理

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