直流电机构造.
直流电动机主要结构
直流电动机主要结构直流电动机主要由定子和转子两大部分组成，在定子和转子之间还有一定大小的间隙（称气隙）。
下面介绍直流电动机各主要零部件的结构及作用。
1.定子直流电动机定子的作用是产生磁场和作为电动机的机械支撑。
主要由主磁极、机座、换向磁极、电刷装置、端盖和轴承构成。
（1）主磁极。
主磁极的作用是产生主磁场，永磁式直流电动机的主磁极直接由不同极性的永久磁体组成。
励磁式直流电动机的主磁极则由主磁极铁芯和主磁极绕组两部分组成。
① 主磁极铁芯。
主磁极铁芯作为电动机磁路的一部分，由于电枢在旋转时，电枢铁芯上的槽与齿相对于主磁极铁芯在不断地变化，即磁路的磁阻在不断变化，从而在主磁极铁芯中将引起涡流损耗，为减小此损耗，主磁极铁芯一般用1～1.5mm薄钢板冲制成型后，再用铆钉铆紧成一个整体，最后用螺钉固定在机座上。
主磁极铁芯柱体部分称为极身，靠近气隙一端较宽的部分称为极靴，极靴沿气隙表面处做成弧形，使气隙磁通密度分布更为合理。
极靴与极身交界处形成一个突出的肩部，用于支撑主磁极绕组。
② 主磁极绕组。
小型电动机的主磁极绕组通常用绝缘铜线制成一个集中的线圈，经过绝缘处理，套在磁极铁芯外面。
当主磁极绕组通入直流电流后，铁芯中即产生励磁磁动势及其磁通，并在气隙中建立励磁磁场。
主磁极总是N、S两极成对出现。
各主磁极的励磁绕组通常相互串联，连接时要能保证相邻磁极的极性N、S交替排列。
（2）换向磁极。
换向磁极又称附加极，它装在两个主磁极之间，起到改善直流电动机换向的作用，一般电动机容量超过1kW时应安装换向磁极。
换向磁极由换向磁极铁芯和换向磁极绕组构成。
换向磁极的铁芯比主磁极的铁芯简单，大多用整块钢加工而成，其上放置换向磁极绕组，换向磁极绕组一般也用圆铜线或扁铜线绕制而成，经绝缘处理后套在换向磁极铁芯上，最后用螺钉将换向磁极固定在机座内壁。
（3）机座。
因为机座起导磁作用，所以机座是主磁路的一部分，被称为定子铁轭；另外，主磁极、换向磁极及端盖均固定在机座上，机座也起支撑作用。
永磁无刷直流电机的构造
永磁无刷直流电机的构造永磁无刷直流电机是一种重要的电动机类型，其构造与传统的有刷直流电机有所不同。
在本文中，我们将深入探讨永磁无刷直流电机的构造，了解其工作原理以及与其他类型电机的区别。
一、永磁无刷直流电机的构造永磁无刷直流电机由多个关键组件构成，包括转子、定子和电子调速器。
下面我们将逐一介绍这些部件的功能和特点。
1. 转子转子是电机中的旋转部分，由永磁体和轴承组成。
其中，永磁体通常由稀土永磁材料制成，具有较高的磁场强度和矫顽力，能够提供较大的转矩。
轴承则用于支撑转子的转动，通常采用滚珠轴承或磁悬浮轴承。
2. 定子定子是电机中的固定部分，由线圈、铁心和绕组等组成。
线圈通常由导电材料绕制而成，绕制方式包括单层绕组和多层绕组。
铁心则用于增强磁场，并且通过绕组与转子的磁场相互作用，实现电能到机械能的转换。
3. 电子调速器电子调速器是永磁无刷直流电机的控制中枢，通过电子器件对电机的电流进行控制和调节。
常见的电子调速器包括三相桥式整流器、逆变器和控制芯片等。
电子调速器通过控制转子上的永磁体和定子上的绕组之间的电流关系，实现对电机转速和扭矩的精准调控。
二、永磁无刷直流电机的工作原理永磁无刷直流电机的工作原理基于磁场的相互作用，其具体过程如下：1. 磁场形成当电流通过定子绕组时，会在定子和转子之间产生一个旋转磁场。
这个旋转磁场由定子绕组的电流和转子上的永磁体形成。
2. 磁场相互作用转子上的永磁体与定子绕组之间的磁场相互作用，导致转子受到力矩的作用而开始旋转。
这个力矩的大小与磁场强度、永磁体形状和绕组电流等因素有关。
3. 电子调速器控制电子调速器通过控制定子绕组的电流和磁场强度，可以实现对电机转速和扭矩的调节。
通过改变电子调速器的工作方式，可以实现电机的正转、反转和调速等功能。
三、永磁无刷直流电机与其他电机的区别与传统的有刷直流电机相比，永磁无刷直流电机具有以下特点：1. 无刷结构永磁无刷直流电机采用了无刷结构，消除了传统电机中刷子的使用，减少了能量损耗和机械磨损，并提高了电机的可靠性和寿命。
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2．电磁转矩TM
电枢绕组中的电流和磁通相互作用，产生电磁力和 电磁转矩，其大小可用如下公式表示：
TKtIa
式中：T——电磁转矩（N·m）； Φ——对磁极的磁通（Wb）； Ia——电枢电流（A）； Kt——与电机结构有关的常数，Kt=9.55 Ke
3.2 直流他励电动机的机械特性
一、机械特性的一般形式
根据 0,n0、TN,nN
两点，就可作出他励直流电动机近似是机械特性曲线 nfT。
三、人为机械特性 人为机械特性是指人为地改变电动机电枢外加电压U和励磁磁
通Φ的大小以及电枢回路串接附加电阻Rad所得到的机械特性。
1. 电枢回路中串接附加电阻时的人为特性 U U N , N
n
Rad
If
U
Ia M E
3．3 直流他励电动机的启动特性
nN △n
决于 Rf、 Uf的大小，当 Rf、 Uf
的大小一定时, If为定值，即磁
△T
通为定值。
0
TN T
n 理想空载点 n0
nN △n
1. 理想空载转速： T=0时的转速称为理想空
载转速，用n0表示。 根据机械特性可知：
U
△T
n0 Ke
0
TN T
2. 机械特性硬度
为了衡量机械特性的平直程度，引进一个机械特性
直流发电机和直流电动机的电磁转矩的作用是不同的
发电机的电磁转矩是阻转矩，它与电枢转动的方向或 原动机的驱动转矩的方向相反。因此，在等速转动时， 原动机的转矩T1必须与发电机的电磁转矩T及空载损耗 转矩T0相平衡。
电动机的电磁转矩是驱动转矩，它使电枢转动。因此， 电动机的电磁转矩TM必须与机械负载转矩TL及空载损 耗转矩T0相平衡。
永磁直流电机的主要结构
永磁直流电机的主要结构永磁直流电机是一种将直流电能转换成机械能的电动机。
它的主要结构包括永磁体、转子、定子、电刷和端子等部分。
下面将从这几个方面进行详细介绍。
一、永磁体永磁直流电机的永磁体通常采用稀土永磁材料或钴磁铁氧体材料制成。
这些材料具有高磁导率和较高的剩磁，可以提供强大的磁场，使电机具有较高的输出功率和效率。
永磁体通常呈环形，固定在电机的转子外侧，通过磁场与定子产生转矩。
二、转子转子是永磁直流电机的旋转部分，它由轴、铁芯和绕组组成。
铁芯通常由硅钢片叠压而成，以降低铁损。
绕组通常采用导线绕制在铁芯上，根据不同的电机类型和性能要求，绕组的形式和连接方式也有所不同。
转子通过与永磁体之间产生的磁场相互作用，从而实现电能到机械能的转换。
三、定子定子是永磁直流电机的静止部分，它的主要结构包括铁芯和绕组。
铁芯通常也是由硅钢片叠压而成，以降低铁损。
绕组通常采用导线绕制在铁芯上，并与电刷相连。
当电流通过定子绕组时，产生的磁场与永磁体的磁场相互作用，从而产生力矩，驱动转子旋转。
四、电刷永磁直流电机的电刷通常由碳材料制成，它们与转子的集电环相接触，传递电流到定子绕组。
由于电刷与集电环之间存在摩擦和磨损，因此电刷通常需要定期更换。
电刷的质量和接触情况直接影响永磁直流电机的性能和寿命。
五、端子永磁直流电机的端子是电机的外部引出接口，用于连接外部电源和负载。
通常有两个端子用于接入电源，两个端子用于连接负载。
端子的数量和形式根据具体的电机类型和应用需求可能会有所不同。
综上所述，永磁直流电机的主要结构包括永磁体、转子、定子、电刷和端子等部分。
这些部分相互作用，共同实现了电能到机械能的转换，并为电机的运行提供了基础。
对永磁直流电机的结构有清晰的了解可以帮助我们更好地理解其工作原理和能力，从而更好地进行选型和应用。
直流电动机的内部构造
直流电动机的内部构造直流电动机的内部构造由定子（固定有些）和电枢（转子有些）构成。
①定子。
定子包含主磁极、转向磁极、机座、端盖及刷架等。
a.主磁极。
主磁极是发作磁场的，首要由三有些构成：铁芯、极靴和励磁绕组，如下图所示。
当励磁线圈经过直流电时，铁芯就变成一个固定极性的磁极。
主磁极的数目有2极、4极、6极等。
主磁极的铁芯选用1mm厚的薄钢片叠成，并用螺栓固定在机座上。
极靴可挡住套在铁芯上的励磁绕组，并使空气隙中的磁通密度散布均匀。
b.换向磁极。
当电枢绕组中的线圈电流换向时，与该线圈相连的换向片同电刷之间会发作火花。
为了减小火花，改进换向功用，通常在两个主磁极的基地装一个换向磁极（又称间极），如下图所示。
换向磁极的结村如下图所示。
其铁芯通常选用整块扁钢，大容量电动机才选用薄钢片叠成。
其励磁绕组的匝数较少，导线较粗，与电枢绕组串联。
换向磁极的极性应与前面主磁极的极性一样，如下图所示。
这便是说，假定一台电动机从换向器侧去看是逆时针方向旋转，则顺着旋转方向，间极极性应与前面主磁极的极性一样。
C．机座。
机座除了起支持悉数电动机的效果外，仍是磁路的一有些。
因为钢比铸铁的导磁功用好，所以机座大多选用钢板焊接或铸钢制成。
d.端盖。
电动机机座的两头各装一个端盖，用以维护电动机免受外界危害，一同支持轴承，固定刷架。
端盖通常用铸铁制成。
e.刷架。
刷架是将电源的直流电引人旋转电枢的一个首要部件，由刷杆座、刷杆、刷握和电刷等构成，如下图所示。
刷杆座固定在端盖上。
刷杆固定在刷杆座上。
刷杆的根数与主磁极的数目持平。
每根刷杆上装有一个或几个刷握，视电动机的容量巨细而定。
电刷插在刷握中。
电刷的顶上有一块绷簧压板，使电刷在换向器上坚持必定的触摸压力。
②电枢。
电枢首要包含电枢铁芯、电枢绕组、换向器、电扇及转轴等，如下图所示。
图4-87刷架的构造暗示图图4-88电枢暗示图a.电枢铁芯。
电枢铁芯选用0．5mm的硅钢片叠成。
硅钢片的双面涂有绝缘漆，先冲成电枢冲片，然后再叠压成铁芯。
初三物理直流电机结构与原理解析
初三物理直流电机结构与原理解析直流电机是一种将电能转化为机械能的电动机。
它的结构和原理相对简单，但是却广泛应用于各个领域，包括工业、交通以及家用电器等。
本文将对初三物理直流电机的结构和原理进行解析。
一、结构解析直流电机的结构主要包括电源、定子、转子、磁极和电刷等几个关键部分。
1. 电源：直流电机的电源通常为直流电源，可以是电池或者直流稳压电源。
这个电源提供了所需的直流电流。
2. 定子：定子是直流电机的固定部分，通常由绕组和铁芯组成。
绕组是由导线绕在铁芯上形成，定子的绕组通常为可与电源相连的电线。
3. 转子：转子是直流电机的旋转部分，通常由铁芯和线圈组成。
铁芯负责提供磁导路径，线圈通常为绕组，它连接在电刷上。
4. 磁极：直流电机中的磁极通常由永磁体或电磁铁组成。
磁极产生一个稳定的磁场，与转子上的线圈产生相互作用。
5. 电刷：电刷通常由碳和金属制成，与电机的转子相连。
它的作用是使电流能够流经转子上的线圈，从而产生旋转力矩。
二、原理解析直流电机的工作原理可以归结为三个基本原理，即劳伦兹力、电磁感应和电磁力。
1. 劳伦兹力：当直流电流通过转子上的线圈时，线圈内会产生一个磁场。
根据劳伦兹力定律，磁场与电流之间会相互作用，产生一个力矩。
这个力矩会使转子开始旋转。
2. 电磁感应：当直流电机运转时，转子的旋转会导致磁场的变化。
根据电磁感应定律，线圈会产生感应电动势。
这个感应电动势会与外加电源提供的电压相抵消，从而使电流维持在一个稳定的值。
3. 电磁力：在直流电机中，电流通过转子的线圈时，会产生一种力矩。
这个力矩会使转子不断旋转，并带动机械装置的运动。
三、应用解析直流电机由于结构简单、使用方便等特点，被广泛应用于各种领域。
1. 工业应用：直流电机可以用于驱动各种工业设备，如机械制造、自动化生产线等。
其结构紧凑，运行可靠，适合于高速运动和精确定位。
2. 交通应用：直流电机被用于交通工具，例如电动汽车、电动自行车等。
直流电动机的结构
直流电动机的结构
直流电动机的结构，是由多个部件组成的。
它的主要部件包括：空气冷却壳、定子、转子、启动装置、连接杆和电力控制器等。
首先，空气冷却壳是一种对内部加热部位进行冷却的装置，它能够将内部热量散发到环境中，从而防止电动机过热。
其次，定子是由定子铁芯、定子绕组和定子槽组成的，它是直流电动机的静态结构，它得到电源传递的电流，产生磁场，从而使转子旋转。
然后，转子也是直流电动机的一部分，它由转子铁芯、转子绕组和转子槽组成。
它在定子产生的磁场的作用下，形成电动势，从而使转子旋转。
再次，启动装置是电动机启动时必不可少的一部分，它由启动电容、启动控制器等组成。
它能够使电动机以稳定的速度运转，确保电动机的正常工作。
最后，连接杆是电动机的连接件，它的主要作用是将定子和转子的电流、力量和热量连接起来，使电动机的动力和热量能够正常传递。
另外，电力控制器是电动机的重要部件，它的作用是根据电动机的工作要求，控制电源的输出电流大小，从而控制电动机的转速、输出力矩大小等。
上述就是直流电动机的结构，它由多个部件组成，这些部件能够保证电动机正常地运行，并不断满足用户的负载要求。
直流电机—直流电机结构与工作原理(列车电机)
此时直流电机即为直流电动机
PART 04
总结
SUMMARY
4 总结
01
直流发电机与原动机相连，利用换向器和电刷将输入的机械功率转换电功率 为输出发电，此时电磁转矩为阻转矩；
02
直流电动机外接电源，利用换向器和电刷将输入的电功率转换为机械功率为 输出电动，此时感应电动势为反电动势。
2 直流电机的结构组成
3. 其他部分
通风器（即风扇）实现了电机的 散热冷却，保证电机的额定温升 及正常运行。
当电机旋转时，风扇将冷却的空 气吸入电机对换向器、励磁绕组、 电枢铁心和电枢绕组冷却，然后 再经风扇经出风口排出机外。
直流电机的工作原理
CONTENTS
1
直流电机简单模型 SIMPLE MODEL OF DC MOTOR
3 直流电动机工作原理
当电枢转过90°，电刷不与换向片接 触，而与换向片间的绝缘片相接触， 此时线圈中没有电流流过，故电磁转 矩为0。
但由于惯性，电枢仍能转过一个角度， 电刷A、B则又将分别与换向片2、1 接触。
3 直流电动机工作原理
线圈中又有电流i流过，此时，导体ab、cd 中电流改变了方向，即为b→a,d→c,且导 体ab转到S极下，ab所受的电磁力f方向从 左向右，cd转到N极下，cd所受的电磁力f 方向从右向左。
03Biblioteka 直流电机具有可逆性，是发电机和电动机的总称。
直流电机定子的作用是产生 磁场和作为电机的机械支撑， 主要由
机座
主磁极
换向极
电刷装置
…
2 直流电机的结构组成
机座兼起机械支撑和导磁磁路两个作 1 用。机座通常为铸钢件，也有釆用钢
电动机直流和交流内部结构
电动机直流和交流内部结构
电动机直流和交流内部结构略有不同，下面以直流电机为例进行介绍：
- 分解结构：电机中不动的部分叫定子，定子就是两侧的永磁铁，它们安装在电机外壳的边缘内。
中间的电枢也被称为转子，转子就是能转动的部分，中轴从中间穿过，然后从电机后部伸出。
在电枢上安装了换向器，它们之间有缝隙。
在换向器两侧有两个电刷，电刷内部有弹簧，能一直使电刷与换向器保持接触，电流通过电刷和换向器流向电枢。
- 整体结构：两侧的永磁铁是电机中不动的部分，被称为定子。
中间的电枢能转动，被称为转子。
直流电机的基本结构和工作原理
二、直流电机负载时的磁场及电枢反应
如果认为直流电机电枢上有无穷多整距元件分布，则电枢磁动势在气隙圆周方向空间分布呈三角波，如右图 所示。
由于主磁极下气隙长度基本不变，而两个主磁极之间，气隙长度增加得很快，致使电枢磁动势产生的气隙磁通密度为对称的马鞍型，如图中 所示。
图1-26（b）电枢磁动势和磁场的分布
此时电枢磁场的轴线与电刷轴线重合，并与主极轴线垂直，这时的电枢磁动势称为交轴电枢磁动势，它对主磁场的影响称为交轴电枢反应。
如果主极极性如图所示，
把主磁场与电枢磁场合成，将合成磁场与主磁场比较，可看出电枢磁动势将对主磁场产生很大的影响，即电枢反应。
与电刷A接触的导体总是位于N极下，与电刷B接触的导体总是位于S极下,电刷A的极性总是正的，电刷B的极性总是负的，在电刷A、B两端可获得直流电动势。
实际直流发电机的电枢是根据实际需要有多个线圈。线圈分布在电枢铁心表面的不同位置，按照一定的规律连接起来，构成电机的电枢绕组。磁极也是根据需要N、S极交替旋转多对。
当电枢旋转到右图所示位置时
原N极性下导体ab转到S极下，受力方向从左向右，原S 极下导体cd转到N极下，受力方向从右向左。该电磁力形成逆时针方向的电磁转矩。线圈在该电磁力形成的电磁转矩作用下继续逆时针方向旋转。
与直流发电机相同，实际的直流电动机的电枢并非单一线圈，磁极也并非一对。
直流电动机的工作原理示意图:
第二节 直流电机的铭牌数据及主要系列
一、直流电机的铭牌数据
额定条件下电机所能提供的功率
指电刷间输出的额定电功率
发电机
指轴上输出的机械功率
电动机
发电机：是指输出额定电压； 电动机：是指输入额定电压。
在额定工况下，电机出线端的平均电压
直流微电机的结构与工作原理及常见问题
直流微电机结构与工作原理及常见的问题1.直流电机结构：直流电机主要由定子和转子两大基本结构部件组成，定子用来固定磁极和作为电机的机械支撑。
转子用来感应电动垫而实现能量转换称为电枢另有一个换向器和电刷结构实现交流电变成直流电的换向。
1). 定子部分：直流电机的定子由主磁极、电刷装置、机座等组成2). 转子由电枢铁芯、电枢绕组和换向器组成。
①电枢铁芯是主磁路的组成部分，为了减少电枢旋转时铁芯中磁通方向不断变化，而产生的涡流和磁滞损耗，电枢铁芯通常用0.5mm厚的硅钢片叠压而成，叠片间有一层绝缘漆。
②电枢绕组有绝缘导体绕成线圈嵌放在电枢铁芯槽内，每一线圈有两个端头，按一定规律连接相应的换向片上，全部线圈组成一个闭合的电枢绕组。
③换向器由许多彼此绝缘的换向片组合而成。
它的作用是将电枢绕组中的交流电动势用机械换向的方法转变为电刷间的直流电动势。
2．直流电机的主磁路包括以下组成部分：气隙、电枢齿、电枢磁轭、主磁极和定子磁磁轭。
3．当直流电机带有负载时，就有主磁极磁动势和电枢磁动势同时作用时作用在空气隙。
电枢磁动势的存在使空载磁场分布情况改变，既负载时电枢磁动势对主极磁场的影响称为电枢反应。
通常电刷处于交轴处，由于电枢磁动势的轴线总是与电刷轴线重合，故称为交轴电枢反应。
4．交轴电枢反应对电机运行的影响有以下几个方面：（1）电枢反应的支磁作用将使每极磁通略有减少。
（2）电枢反应使极面下的磁通密度分布不均匀。
电枢磁动势的存在使交轴处的磁场不为零，将妨碍线圈中的电流换向。
5．软磁铁心微电机常用的几种软磁铁心材料有硅钢片、电工纯铁、铁镍合金、软磁铁氧化体等。
6．主要性能磁铁材料按其矫顽力Hc的大小分为软磁和硬磁材料两大类。
导磁用的铁心材料矫顽力Hc值都很小，故称软磁铁心材料。
硬磁材料主要指永磁材料。
软磁材料的基本磁性能可由磁化曲线、磁导率曲线、磁滞回线等这三条磁特性曲线说明。
7．磁化曲线和磁导率曲线在外磁场作用下，磁性材料内部磁结构变化的过程称为磁化过程。
直流电动机的构造及工作原理
直流电动机的构造及工作原理一、直流电动机的构造1. 定子（Stator）：定子是直流电动机的固定部分，通常由一组电磁线圈、铁芯和前后两个端盖组成。
它的主要任务是产生磁场，使转子能够旋转。
2. 转子（Rotor）：转子是直流电动机的旋转部分，通常由导体线圈和铁芯组成。
它的主要任务是受到磁场的作用旋转，并将机械能输出。
转子通常由一个或多个定子通电线圈组成，其中每个线圈都有一个导电部分和一个绝缘部分。
导电部分通常由电刷和电刷支架连接到外部电源。
3.磁极：磁极是电动机中产生磁场的部分，由定子和转子中的磁场磁极组成。
定子磁极通常由磁铁或电磁线圈组成，它提供了一个恒定的磁场。
4.电刷和电刷支架：电刷是转子中导电部分的接触点，用于与电刷支架上的电源连接。
电刷支架固定在电机机壳上，起到支撑电刷和导电部分的作用。
5.机壳：机壳是直流电动机的外壳，通常由金属材料制成，用于保护电机的内部组件。
机壳也起到散热和接地保护的作用。
二、直流电动机的工作原理1.洛伦兹力：当一根导体通过有电流的磁场时，它会受到一个叫做洛伦兹力的力，其大小和方向由右手螺旋定则确定。
根据洛伦兹力原理，当导体（转子）通电并置于一个磁场中时，会受到洛伦兹力的作用，导致导体（转子）开始旋转。
2.法拉第电磁感应定律：根据法拉第电磁感应定律，当一条导体（转子）以一定速度旋转于一个磁场中时，导体两端会产生感应电动势。
这个感应电动势的方向与导体的运动方向以及磁场的方向有关。
根据斯托克斯定律，感应电动势会产生一个与导体运动方向相反的电流，这也被称为倒发电。
在直流电动机中，当电流通过定子线圈时，由电流生成的磁场产生磁力，作用于转子导体上，使其旋转。
同时，当转子旋转时，导体与磁场之间的相对运动会导致感应电动势的产生，反过来又产生一个反向的电流，这个电流又会与磁场相互作用，增强或减弱转子的旋转，从而实现了电能到机械能的转换。
总之，直流电动机通过电磁力和感应电动势的相互作用实现电能到机械能的转换。
直流电机的构造
直流电机的构造
直流电机的构造主要包括以下几个部分：
1.转子：轴、绕组、集电环等。
转子是直流电机中旋转的部分，一般由磁铁材料制成。
绕组分为直纹绕和斜纹绕两种，集电环与绕组相连，传递电能。
2.定子：磁极、绕组、导线环等。
定子是直流电机中不动的部分，主要有磁铁极、沿磁轴方向分布的线圈等构成。
3.磁极：永磁体或电磁铁体。
永磁体磁场稳定、简单、耐用，但磁场不能调节，电磁铁体磁场可调节，但性能和可靠性略逊于永磁体。
4.制动器：通常应用于直流电机的精密控制场合，如自动刹车、松刹自动开合、机械位置限制等。
5.散热器：直流电机发热量大，需要通风散热，散热器采用散热片或散热风扇的方式实现。
6.端子盒：连接电源、外部控制信号等，通常安装在电机的一端。
直流电机结构
直流电机结构电动机是具有自动调节功能、可实现电能自动转换的设备，是运动系统和能源系统中一个重要的元素。
它具有自身建构和功能设计等特点，其结构主要包括定子结构、转子结构、以及电机控制系统。
因此，本文将介绍直流电机的结构特点。
直流电机的定子结构由定子和定子线圈组成，其中定子是直流电机的磁性结构部件，用于形成直流电机的磁场。
它的材料可以是铁芯或铁锰合金，定子线圈在定子的外壳上的槽中，一般情况下是绕有铜线的扁圆形线圈。
定子线圈具有较大的线圈抗电流能力，能够抵抗外界较大的电流脉动，并能维持电机的电压稳定性。
定子结构还包括电路控制部件，是电机控制系统的重要组成部分，它能检测到外界环境的变化，并能自动调节电机的运行状态。
转子结构由支架、转子和转子线圈组成。
支架用于支撑转子，将其固定在定子的中心位置上，并能承受各种电机的转矩力。
转子的主要特点是有分布式结构，它与定子的结构不同，它的材料可以是铝合金或钢制材料。
转子线圈是由铜线绕制而成的线圈，其作用是将外界的电压转化为有效的电流，它可以将电机的转动力转化为机械能，表现为转子的转动。
直流电机控制系统主要由控制单元和电路控制部件组成，其主要作用是实现电机的运行及控制功能。
它们可以在运行过程中，根据外界的变化情况实时调节电机的转速，从而满足用户的需求。
控制系统通过控制单元实现各种信号的识别和处理，从而实现控制精度和调节精度的提高，提高电机的运行性能。
总结，直流电机结构由定子结构、转子结构和电机控制系统组成，它们是电动机运行和控制的重要组成部分。
定子结构由定子磁体和定子线圈组成，转子结构由支架、转子和转子线圈构成，而电机控制系统由控制单元和电路控制部件组成。
直流电机的结构在各个方面都十分先进，为电动机提供了良好的结构保障。
第1章直流电机的结构与工作原理
片形状如图1-6所示。叠成的铁心固定在转轴或转子支架上。铁
心的外圆开有电枢槽，槽内嵌放电枢绕组。
图1-6 电枢铁心冲片 (a) 矩形槽； (b) 梨形槽
2) 电枢绕组 电枢绕组的作用是产生电磁转矩或感应电动势，是直流电 机进行能量转换的关键部件。它由许多线圈按一定规律连接而 成，线圈用高强度漆包线或玻璃丝包扁铜线绕成。 不同线圈边分上、下两层嵌放在电枢槽中，线圈与铁心之 间以及上、 下两层线圈边之间都必须妥善绝缘。为防止离心 力将线圈边甩出槽外，槽口用槽楔(xie)固定，如图1-7所示。 线圈边的端接部分用热固性无纬玻璃带进行绑扎。
相互之间必须绝缘。刷杆座装在端盖或轴承内盖上，圆周位置
可以调整，调好以后加以固定。
1．刷盒
图1-5 电刷盒装配 2．电刷 3．铜丝辫
4．压紧弹簧
2．转子(电枢)部分 1)电枢铁心 是主磁通磁路的主要部分，同时用以嵌放电枢绕
组。为了降低电机运行时的电枢铁心中产生的涡流损耗和磁滞 损耗，电枢铁心用 0.5mm厚的硅钢片冲制的冲片叠压而成，冲
线表示，实线表示上层，虚线表示下层。 注意：实线上的标号既表示槽号又表示元件 号，同时还表示该元件的上层边所在的位置。
第三步：画换向片，按顺序编号。 用小方块代表各换向片，换向片与电枢同周 长，换向片的编号也是按顺序从左向右并以 第一元件上层边所连接的换向片作为第一换
向片号。
第四步：排列、连接绕组。 根据各节距按规律排列连接。
等。
图1-4 换向极结构
3)机座 电机定子部分的外壳称为机座。机座一方面用来 固定主磁极、换向极和端盖，并起到整个电机的支撑和固定 作用；另一方面也是磁路的一部分，借以构成磁极之间的通 路，磁通通过的部分称为磁轭。为保证机座具有足够的机械
直流电动机内部结构
直流电动机内部结构
该直流电动机模型的定子有一对主磁极，安装在机座上，机座也叫磁轭，是主磁极磁力线的通路。
磁极与磁轭都是用导磁性良好的钢铁制成。
在主磁极上有励磁绕组，绕组通电后就会在两个主磁极间产生主磁场。
直流电动机定子
直流电机转子也称为电枢，电枢铁芯由导磁性良好的硅钢片叠制而成，铁芯圆周均匀分布18个槽，用来嵌放电枢绕组。
电枢铁芯直径比主磁极间距离略小点。
直流电动机电枢铁芯
把绕制好的电枢绕组嵌入电枢槽内，每个绕组都有一对引出线。
换向器有18个铜制换向片，排成圆筒形，固定在一个绝缘套筒上，换向片间留有缝隙，相互绝缘。
把换向器安装在电枢转轴上，把电枢绕组的引出线按规律（单迭或者单波）焊接在换向片上。
为散去电机发出的热量，还要在电枢转轴上安装风扇。
把电枢转子插入定子主磁极中间
在电机两侧装上端盖（剖面），端盖上有轴承，支持电枢的旋转。
电刷装置也固定在端盖上。
直流电动机剖面
在电机端盖上有散热通风孔，在机座上有出线盒。
直流电动机外观-1从另一角度看直流电动机
直流电动机外观-2。
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8.1 直流电机的原理，构造
三、直流电动机的构造
定子 产生磁场和机械支撑
转子 产生电磁转矩
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8.1 直流电机的原理，构造 定子机座
1、定子部分
换向极铁心
换向极绕组 主磁极铁 心
主磁极绕组 （励磁绕组）
直流电机定子
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8.1 直流电机的原理，构造
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8.1 直流电机的原理，构造
机座
作用：1)作为磁路的一部分； 2)固定主磁极、换向极和端盖。 构成:通常由铸钢或厚钢板焊成
机座
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8.1 直流电机的原理，构造
电刷
作用：把直流电压、直流电流引入或引出 构成：电刷、刷握、刷杆和连线等。
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主磁极
作用：建立主磁场。 构成：主极铁心和套装在铁心上的励磁绕组。
励磁的定义：磁极上的线圈通以直流电产生磁通， 称为励磁。
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8.1 直流电机的原理，构造
换向磁极:
作用：改善直流电机的换向情况，使电机运行 时不产生有害的火花。 构成：由铁心和绕组组成
换向磁极
主磁极
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8.1 直流电机的原理，构造
工作原理：
直流电动机在外加电压的作用下，在导体中形成 电流，载流电体在磁场中将受到电磁力的作用， 通过换向器使导体进入异性磁极时，导体中的电 流方向也相应改变，以维持电磁转矩方向不变， 从而使直流电动机连续旋转，把直流电能转换成 机械能输出。
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8.1 直流电机的原理，构造
电枢绕组
作用：直流电机的电路部分。 构成：用绝缘的圆形或矩形截面的导线绕成，上下层 以及线圈与电枢铁心间要妥善地绝缘，并用槽楔压紧。
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8.1 直流电机的原理，构造
换向器
作用：和电刷配合将输入直流电转变为交流电， 保证所有导体上产生的转矩方向一致。 构成：由许多鸽形尾的换向片排列成一个圆筒，片 间用V形云母绝缘。
8.1 直流电机的原理，构造
2、转子部分
轴
端盖
电枢铁心
电枢绕组 和槽碶 电枢绕组
端部 换向器
直流电机的转子
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轴承
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8.1 直流电机的原理，构造
电枢铁心
作用：1、主磁路的一部分； 2、电枢绕组的支撑部件。
构成：一般用厚0.5㎜且冲有齿、槽的硅钢片叠压夹紧 而成。
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8.1 直流电机的原理，构造
左手定则： 伸平左手母指与四 指垂直，磁力线垂 直穿过掌心，四指 指向电流向，母指 所指即是导体运动 方向。
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8.1 直流电机的原理，构造
注意：换向片和电 源固定联接，线圈 无论怎样转动，总 是上半边的电流向 里，下半边的电流 向外。电刷压在换 向片上。
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第八单元
直流电动机
本章主要分析直流电机的基本结构和工作原理，讨论直 流电机的磁场分布、感应电动势、电磁转矩、电枢反应 及影响、换向及改善换向方法，从应用角度分析直流发 电机和直流电动机的工作特性运行特性。 8.1直流电动机的原理、构造、分类及铭牌 8.2直流电动机的基本性能分析
8.3直流电动机的运行
+ Ua Ia
M
If +
Uf
－
－
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8.1 直流电机的原理，构造
（2）自励式 并励式： 励磁 绕组与电枢绕组 并联；
+ U I
串励式： 励磁 绕组与电枢绕组 串联；
+ U
Ia
M
If
I
Ia
M
－
－
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8.1 直流电机的原理，构造
复励式： 装有两个励
磁绕组，一为与电枢
“7”表示机座号，7后面的2表示长铁心（2号表示长铁 心，1号表示短铁心）。
3、直流电机的额定值
（1）额定功率 PN 指电机在铭牌规定的额定状态下运行时，电机的输出 功率，以 “kW” 为单位。 对于直流电动机，PN是指转轴上输出的机械功率。
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8.1 直流电机的原理，构造
（2）额定电压 UN 指额定状态下电枢出线端的电压，以 “V” 为单位。 （3）额定电流 IN 指电机在额定电压、额定功率时的线电流，以 “A” 为单位。 （4）额定转速 nN 指额定状态下运行时转子的转速，以r/min为单位。 （5）额定励磁电压 UfN 指电机在额定状态时的励磁电压值（他励）。 （6）额定励磁电流IfN 指电机在额定工作状态时的励磁电流值。
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转轴
作用：用来传递转矩，为了电动机可靠运行，用 合金钢锻压加工而成。
风扇
作用：用来降低温升
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四、直流电动机的分类
他励
1、按励磁方式可分： 自励 （1）他励式 其励磁绕组由其他电源 供电，励磁绕组与电枢 绕组不相连。
并联的并励绕组，二 为与电枢串联的串励 绕组。
+ UIIaMIf－
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2、按用途分类 3、按电枢直径分类
4、按防护形式分类
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五、直流电动机的铭牌
1、铭牌：提供电动机正常运行时额定数据和运行要求。 2、型号： 如：“Z2-72”表示直流电动机、第二次改进设计型，
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8.1 直流电机的原理，构造
一、直流电机的特点
直流电机优点
易于控制，可靠性高 调速范围广，平滑。 过载、起动、制动转矩大。 调速时能量损耗小
直流电机缺点
换向困难 结构复杂 价格高
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二、直流电动机的工作原理
右图为直流电动机的物理模型， N、S为定子磁极，abcd是固 定在可旋转导磁圆柱体上的线 圈，线圈连同导磁圆柱体称为 电机的转子或电枢。线圈的首 末端a、d连接到两个相互绝缘 并可随线圈一同旋转的换向片 上。转子线圈与外电路的连接 是通过放置在换向片上固定不 动的电刷进行的。