老师傅来解惑,详解直流电动机结构及工作原理！

一.直流电动机的结构:
直流电动机主要由磁极、电枢、换向器三部分组成，其结构如图1所示。
（1）磁极。磁极是电动机中产生磁场的装置，如图2所示。它分成极心1和极掌2两部分。极心上放置励磁绕组，极掌的作用是使电动机空气隙中磁感应强度的分布最为合适，并用来挡住励磁绕组；磁极是用钢片叠成的，固定在机座上；机座也是磁路的一部分。机座常用铸钢制成。直流电动机的磁极及磁路:1－极心 2－极掌 3－励磁绕组 4－机座
（2）电枢。电枢是电动机中产生感应电动势的部分。直流电动机的电枢是旋转的，电枢铁心呈圆柱状，由硅钢片叠成，表面冲有槽，槽中放有电枢绕组，如图3所示。
（3）换向器。换向器是直流电动机的一种特殊装置，其外形如图4所示，主要由许多换向片组成，每两个相邻的换向片中间是绝缘片。在换向器的表面用弹簧压着固定的电刷，使转动的电枢绕组得以同外电路联接。换向器是直流电动机的结构特征，易于识别。
二.直流电动机的工作原理
5是直流电动机的示意图。若在a、b之间外加一个直流电压，a接电源正极，b接负极，则线圈中有电流流过。当线圈处于图5所示位置时，有效边ab在n极下，cd在s极上，两边中的电流方向为a→b，c→d。由安培定律可知，ab边和cd边所受的电磁力为：f＝bli
式中，i为导线中的电流，单位为安（a）。根据左手定则知，两个f的方向相反，如图5所示，形成电磁转矩，驱使线圈逆时针方向旋转。当线圈转过180°时，cd边处于n极下，ab边处于s极上。由于换向器的作用，使两有效边中电流的方向与原来相反，变为d→c、b→a，这就使得两极面下的有效边中电流的方面保持不变，因而其受力方向，电磁转矩方向都不变。
由此可见，正是由于直流电动机采用了换向器结构，使电枢线圈中受到的电磁转矩保持不变，在这个电磁转矩作用下使电枢按逆时针方向旋转。这时电动机可作为原动机带动生产机械旋转，即由电动机向机械负载输出机械功率。


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