直流电机及其结构

出处：按学科分类—工业技术 北京出版社《现代综合机械设计手册下》第2664页（1016字）

直流电机包括直流电动机和直流发电机。直流发电机和直流电动机的简明工作原理分别如图8．2－21和图8．2－22所示。直流发电机运行时(图中为一对磁极)，电枢由原动机带动逆时针转，电枢的线圈根据右手定则，在N极下导体电动势为朝向换向器方向，在S极下为背离换向器方向。电枢线圈与端部相连的换向片一起旋转，而电刷A、B静止不转动，因此使A、B端输出极性不变的电动势。

图8．2－21 直流发电机工作原理

图8．2－22 直流电动机工作原理

直流电动机运行时，由外部提供的直流电源，经换向器接入电枢线圈，N极下导体电流方向与S极下导体电流方向如图中箭头所示，根据左手定则，线圈将受一电磁转矩，按顺时针方向旋转。

直流电动机和发电机在结构上没有什么差别，都由静止的定子和旋转的转子(又称电枢)两大部分组成。如图8．2－23所示，直流电机的主要部件有：

图8．2－23 直流电机结构

①主磁极：由铁心和励磁绕组组成，用以产生主磁通，以便电枢绕组在此磁场下旋转产生感应电动势。

②换向磁极：为改善换向性能设置的辅助磁极。

③机座：用来固定主磁极、换向磁极和端盖，同时亦作为电机磁路的一部分。

④电枢铁心：安放电枢绕组，亦作为一部分磁路，一般用硅钢冲片叠成。

⑤电枢绕组：用以产生感应电动势或通过电流产生电磁转矩。绕组由绝缘导线绕成的线圈组成，线圈分别嵌入电枢铁心槽中。

⑥换向器：其一般结构如图8．2－24所示，实际是起机械整流的作用。发电机运行时，使绕组线圈中的交变电动势变换为电刷间直流电动势；电动机运行时，将外加直流电流变为线圈中的交流电流，使电枢旋转时产生恒定方向的转矩。

图8．2－24 换向器的结构