直流电机的介绍
直流电动机的概述
直流电动机的概述一、引言直流电动机(DC motor)是一种将电能转换为机械能的设备，它广泛应用于工业生产、交通运输、家用电器等领域。
直流电动机具有结构简单、转速范围广、启动和调速性能优良等特点，因此在各个行业中都有着重要的地位。
二、直流电动机的分类1.永磁直流电动机(PMDC motor)永磁直流电动机是利用永磁体产生磁场，与线圈之间的交互作用来实现转动。
它具有结构简单、体积小巧、响应快速等特点，广泛应用于家用电器和办公设备中。
2.分别励磁直流电动机(SEDC motor)分别励磁直流电动机是通过外部励磁源提供励磁电流来产生旋转力矩。
它具有高效率、高功率密度等优点，被广泛应用于工业生产领域。
3.串联励磁直流电动机(SERDC motor)串联励磁直流电动机是将线圈和外部励磁源串联在一起，通过线圈和外部励磁源的电流之和来产生旋转力矩。
它具有启动扭矩大、转速范围广等特点，被广泛应用于电动车、电动工具等领域。
4.并联励磁直流电动机(PERDC motor)并联励磁直流电动机是将线圈和外部励磁源并联在一起，通过线圈和外部励磁源的电流之差来产生旋转力矩。
它具有高效率、高功率密度等优点，被广泛应用于工业生产领域。
三、直流电动机的结构直流电动机由定子和转子两部分组成。
定子包括铁芯、线圈和端盖等组件，它们固定在外壳内。
转子由铁芯、线圈和轴等组件构成，可以在定子内自由旋转。
四、直流电动机的工作原理1.运行时当直流电源施加到线圈上时，线圈内会产生一个旋转磁场。
这个旋转磁场与永久磁体(永磁直流电动机)或者外部励磁源(分别励磁/串联励磁/并联励磁直流电动机)之间会发生相互作用，从而产生一个旋转力矩，使转子开始旋转。
2.启动时在启动时，由于线圈内没有电流，因此没有旋转磁场。
为了使电机启动，需要通过外部的助力器(如起动电阻)来产生一个初始的旋转磁场。
当转子开始旋转后，助力器逐渐减小或消失。
五、直流电动机的应用1.家用电器：吸尘器、搅拌机、风扇等。
直流电机介绍
一、直流电机的磁路
图1.16 直流电机空载时的磁场分布示意图 1— 极靴；2—极身；3—元子磁轭；
4—励磁绕组；5—气隙；6—电枢齿；7—电枢磁轭
0
考虑到电机的运行性能 和经济性，直流电机额定运 行的磁通额定值的大小取在 磁化曲线开始弯曲的地方图 中的a点（称为膝部）。
N
A
If0 If
0
I fN F f 0 IN
图1.18 电机的磁化曲线
§1.3.2 直流电机负载时的磁场
负载时的气隙磁场将由励磁磁通势和电枢磁通势共同作 用所建立。
一、电枢磁通势和电枢磁场
图1.2 直流发电机原理模型
Hale Waihona Puke 从图看出，和电刷 A接触的导体永远位于 N极 下，同样，和电刷 B接触的导体永远位于S 极下。因 此，电刷 A始终有正极性，电刷 B始终有负极性， 所以电刷端能引出方向不变的但大小变化的脉振电 动势。如果电枢上线圈数增多，并按照一定的规律 把它们连接起来，可使脉振程度减小，就可获得直 流电动势。这就是直流发电机的工作原理。
长期过载或欠载运行都不好。为此选择电机时 ，应根据负载的要求，尽量让电机工作在额定状 态。
直流电动机的铭牌举例
§1.2
§1.2.1 直流电枢绕组基本知识 §1.2.2 单迭绕组 §1.2.3 单波绕组简介
§1.2.1 直流电枢绕组基本知识
电枢绕组是直流电机的一个重要部分，电机中机电能量的转换就是通 过电枢绕组而实现的，所以直流电机的转子也称为电枢。
简述直流电机的特点
简述直流电机的特点
直流电动机的最大特点是运行转速可在宽广的范围内任意控制,无级变速,额定转速可在很大的范围内选择。
它具有优良的调速特性,调速平滑、方便以及调速范围宽广;其过载能力大,能承受频繁的冲击负载;能满足生产过程自动化系统各种不同的特殊运行的要求。
直流电动机可分为并励电动机、串励电动机、复励电动机和他励电动机四类。
直流电机具有以下特点：
1.转矩大：直流电机的转矩与电枢电流成正比，因此可以通过控制电枢电流来调节输出转矩。
2.转速范围广：直流电机的转速范围广，可以通过改变电枢电流、电磁体的磁通量等方式来调节转速。
3.控制方便：直流电机的转速和转矩可以通过控制电枢电流、电磁体的磁通量、改变电枢和磁极之间的位置等方式来实现调节。
4.精度高：直流电机的输出转矩可以精确控制，因此可以在需要精确控制输出转矩的场合使用。
5.可逆性好：直流电机可以实现正转和反转，因此可以在需要改变转向的场合使用。
6.结构简单：直流电机的结构相对简单，维护和维修相对容易。
7.可靠性高：直流电机的运行稳定可靠，故障率相对较低。
直流电机的优点：
1.启动性能好；
2.调速性能好。
直流电机的缺点：
1.结构复杂；
2.消耗较多的有色金属，成本高；
3.运行中易出故障，维修量大；
4.功率偏小，效率偏低。
直流电动机的原理及特性
直流电机
定子
机座 换向极 主磁极 电刷装置 电枢铁心 换向器
转子
电枢绕组 轴承
风扇 转轴
2.1.2 直流电动机的励磁方式 定义：直流电机产生磁场的励磁绕组的接线方式称为励磁方式。 实质上就是励磁绕组和电枢绕组如何联接，就决定了它是什么 样的励磁方式。
1.他励式
若励磁绕组不与电枢 绕组联接，励磁绕组单独 由其他电源供电的直流电 机称为他励式直流电机。
2.1.2 直流电动机的励磁方式
并励式
励磁绕组与电枢绕组并联，称为并励式直流电机。 并励式直流电机的电枢电流Ia。励磁绕组流过的 电流为If ，经过负载或电源供给电机的总电流 为 I，三者须满足以下关系： 直流发电机：Ia ＝I＋If 直流电动机：Ia ＝I－If
2.1.2 直流电动机的励磁方式
第2章 直流电动机的原理及特性
直流电机的用途
测速
伺服
励磁机
电源
直流电机的特点
• 直流发电机的电势波形较好，对电磁干扰的影响小。 • 直流电动机的调速范围宽广，调速特性平滑。 直流电动机过载能力较强，起动和制动性能良好。
• 由于存在换向器，其制造复杂，价格较高
2.1直流电动机的基本结构和工作原理
端盖 —— 端盖装在机座两端并通过端盖中的轴承支 撑转子，将定转子连为一体。同时端盖对电机内部还 起防护作用。
定子部分
电刷装置——电刷装置是电枢电路的引出（或引入） 装置，它由电刷，刷握，刷杆和连线等部分组成，右 图所示，电刷是石墨或金属石墨组成的导电块，放在 刷握内用弹簧以一定的压力按放在换向器的表面，旋 转时与换向器表面形成滑动接触。刷握用螺钉夹紧在 刷杆上。每一刷杆上的一排电刷组成一个电刷组，同 极性的各刷杆用连线连在一起，再引到出线盒。刷杆 装在可移动的刷杆座上，以便调整电刷的位置。
直流电动机的概述
直流电动机的概述1. 什么是直流电动机直流电动机是一种将直流电能转化为机械能的装置。
它通过直流电源提供的电流产生旋转力，驱动机械运动。
直流电动机广泛应用于工业、交通和家庭设备中，具有高效率、精确控制和稳定性等优势。
2. 直流电动机的工作原理直流电动机主要由电流产生装置、旋转部分和定位部分组成。
电流产生装置通常是采用直流电源或电池，通过接通电路提供电流。
电流经过旋转部分（由电枢和永磁体组成）和定位部分（由电枢和永磁体之间的磁场相互作用产生转矩）后，产生旋转力。
3. 直流电动机的类型直流电动机根据其结构和工作原理的不同，可以分为多种类型。
常见的直流电动机包括：3.1 刷型直流电动机刷型直流电动机是最为常见的一种直流电动机。
它由电枢、磁极和刷子组成。
电流通过电枢产生磁场，与电磁铁的磁场相互作用产生转矩，从而驱动电机旋转。
3.2 无刷直流电动机无刷直流电动机是近年来发展起来的一种新型直流电动机。
它消除了传统电刷和电枢之间的摩擦，并通过电子元器件实现对电流和转矩的精确控制。
3.3 混合型直流电动机混合型直流电动机是刷型直流电动机和步进电动机的结合体。
它集两者的优势于一身，具有较高的转矩密度和精确的位置控制能力。
4. 直流电动机的优点与交流电动机相比，直流电动机具有以下优势：4.1 高效率直流电动机在能量转换过程中损耗较少，具有较高的能量利用率。
这使得直流电动机在能源消耗和成本控制方面更具优势。
4.2 精确控制直流电动机可以通过改变电流大小和方向来实现精确的转矩和速度控制。
这对于需要高精度位置控制的应用非常重要，例如机器人、自动化设备等。
4.3 起动扭矩大直流电动机具有较高的起动扭矩，适用于需要瞬时大功率输出的场合，如电动汽车、起重机等。
4.4 可逆性直流电动机的旋转方向可以通过改变电流的方向来调节。
这使得直流电动机在需要频繁反向运动的应用中非常有用，如卷筒机、搅拌机等。
5. 直流电动机的应用直流电动机由于其优异的性能，在各个领域都有广泛的应用，包括但不限于：5.1 工业自动化直流电动机在工业自动化设备中广泛应用，如机床、输送机、风机等。
第1章 直流电机的基础知识
C m = 9.55C e
直流电动机额定转矩：
TN
PN = 9 . 55 nN
TN:额定转矩(N.m) PN:额定功率(W) nN:额定转速(r/min)
补充：直流电动机中，转子旋转起来会切割磁力线，产生感 补充 应电动势，这被称为电枢电动势Ea，判断它的方向与电源输 入的电流方向相反，称为反电动势 直流发电机中，电枢绕组中有了感应电流，在磁场中又 会受到电磁力的作用，电磁力所形成的电磁转矩T与转子的 运动方向相反，阻碍运动，被称为制动转矩（或阻转矩） 在工作原理中重要的两个参数的不同作用 ： 直流电动机 直流发电机 T 驱动转矩 阻转矩 Ea 反电动势 相当于直流电源
1.2 直流电机的励磁方式和铭牌
一、直流电机的励磁方式 1．励磁方式：直流电机的励磁绕组的供电方式。 2．直流电机种类：按励磁方式分为有（1）他励直流电机； （2）并励直流电机；（3）串励直流电机；（4）复励直流 电机等四种。
二、直流电机的铭牌 每台直流电机的机座上都有一个铭牌，其上标有电机型 号和各项额定值，用以表示电机的主要性能和使用条件。
2．直流电动机输入的电功率为： P1=UIa=（Ea+IaRa）Ia=EaIa+Ia2Ra=Pm+ Pcu 上式说明：输入的电功率一部分被电枢绕组消耗 （电枢铜损）一部分转换成机械功率（电磁功率）。 3．直流电动机输出的机械功率为： P2=Pm-PFe-Pem-PS=Pm-P0-PS=P1-∑P 4．直流电动机的效率为：
3、电机的特点： 可逆性——看外部条件 ，发电机一般接负载；电 动机一般接电源。
4、直流电机转子电动势 1）概念 转子电动势：转子绕组切割磁力线而产生的感应电动势。 2）表达式 每根导体的感应电动势： e = BLv e:感应电动势(V) B:电磁感应强度(T) L:每根导体的有效长度(m) v:转子转动线速度(m/s)
直流电机
1.1.1直流电机的主要结构：直流电机由静止的部分定子和旋转的部分转子两大部分构成：1、定子部分：定子包括机座、主磁极、换向极和电刷装置等。
1）主磁极：在大多数直流电机中，主磁极是电磁铁，为了尽可能的减小涡流和磁滞损耗，主磁极铁心用1～1.2mm厚的低碳钢板叠压而成。
整个磁极用螺钉固定在机座上。
主极的作用是在定转子之间的气隙中建立磁场,使电枢绕组在此磁场的作用下感应电动势和产生电磁转矩.2）、换向极：换向极又称附加极或间极,其作用是用以改善换向。
换向极装在相邻两主极之间，它也是由铁心和绕组构成。
3）、机座：一是作为电机磁路系统中的一部分，二是用来固定主磁极、换向极及端盖等，起机械支承的作用。
因此要求机座有好的导磁性能及足够的机械强度与刚度。
机座通常用铸钢或厚钢板焊成。
4）电刷装置：电刷的作用是把转动的电枢绕组与静止的外电路相连接，并与换向器相配合，起到整流或逆变器的作用。
2、转子部分：转子又称为电枢，包括电枢铁心、电枢绕组、换向器、风扇、轴和轴承等。
1）电枢铁心：示电机主磁路的一部分，用来嵌放电枢绕组的，为了减少电枢旋转时电枢铁心中因磁通变化而引起的磁滞及涡流损耗，电枢铁心通常用0.5mm厚的两面涂有绝缘漆的硅钢片叠压而成。
2）电刷装置：电刷的作用是把转动的电枢绕组与静止的外电路相连接，并与换向器相配合，起到整流或逆变器的作用。
2、转子部分：转子又称为电枢，包括电枢铁心、电枢绕组、换向器、风扇、轴和轴承等。
1）电枢铁心：示电机主磁路的一部分，用来嵌放电枢绕组的，为了减少电枢旋转时电枢铁心中因磁通变化而引起的磁滞及涡流损耗，电枢铁心通常用0.5mm厚的两面涂有绝缘漆的硅钢片叠压而成。
2）电枢绕组：电枢绕组是由许多按一定规律联接的线圈组成，它是直流电机的主要电路部分，也是通过电流和感应电动势，从而实现机电能量转换的关键性部件。
1.1.2 直流电机的工作原理：1、直流发电机的工作原理：如图所示：从以上分析可以看出，线圈中的电动势及电流的方向是交变的，只是经过电刷和换向片的整流作用，才使外电路得到方向不变的直流电。
简述直流电机的特点及应用
简述直流电机的特点及应用一、什么是直流电机直流电机是指在直流电源的作用下，通过电枢和磁极之间的相互作用，将电能转化为机械能的一种电动机。
二、直流电机的特点1. 转速范围广：直流电机的转速范围广，可以根据需要进行调节，适用于不同场合的使用。
2. 起动扭矩大：直流电机起动时扭矩大，可以快速启动负载。
3. 调速性好：直流电机可以通过改变电枢或者励磁的电压来实现调速。
4. 体积小、重量轻：与交流异步电动机相比，同样功率下的直流电机体积小、重量轻。
5. 可逆性好：由于直流电机结构简单，可逆性好，可以实现正反转运行。
三、直流电机的应用1. 工业生产领域（1）传送带及起重设备中使用；（2）工厂生产线上常见；（3）钢铁、水泥等重工业生产中使用；（4）船舶和飞行器上常见；（5）纺织、印染等轻工业生产中使用。
2. 交通运输领域（1）汽车、电动车中使用；（2）电动机车和地铁中常见。
3. 家用电器领域（1）吸尘器、洗衣机、洗碗机等家用电器中使用；（2）空调、风扇等家用电器中常见。
4. 其他领域（1）医疗设备中使用；（2）农业生产中常见。
四、直流电机的维护与保养1. 定期检查：定期检查直流电机的绝缘状态，如有损坏及时更换。
2. 清洁保养：定期对直流电机进行清洁保养，防止灰尘进入影响正常运行。
3. 轴承润滑：定期对轴承进行润滑，延长使用寿命。
4. 保持通风良好：直流电机在工作时会产生一定的热量，需要保持通风良好，防止过热损坏。
五、总结直流电机具有转速范围广、起动扭矩大、调速性好、体积小重量轻等特点，在工业生产、交通运输和家用电器等领域得到广泛应用。
为了延长直流电机的使用寿命，需要定期检查、清洁保养、轴承润滑和保持通风良好等。
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直流电机的介绍直流电机的特点是他们的多功用性。
依靠不同的并励、串励和他励励磁绕组的组合，他们可以被设计为动态的和静态的运转方式从而呈现出宽广范围变化的伏安、－特性或速度－转矩特性。
因为它简单的可操纵性，直流系统经常被用于需要大范围发动机转速或精确控制发动机的输出量的场合。
直流电机的总貌如图所示。
定子上有凸极，而且由一个或几个励磁线圈励磁。
气隙磁通量以磁极中心线为轴线对称分布。
这条轴线叫做磁场轴线或直轴。
我们都知道，在每个旋转电枢线圈中产生的交流电压，经由一与电枢联接的旋转的换向器和静止的电刷，在电枢线圈出线端转换成直流电压。
换向器－电刷组合构成了一个机械整流器，它形成了一个直流电枢电压和一个被固定在空间中的电枢磁势波形。
电刷的位置应使换向线圈也处于磁极中性区，即两磁极之间。
这样，电枢磁势波的轴线与磁极轴线相差90度,也就是在交轴上。
在示意图中，电刷位于交轴上，因为这是线圈和电刷相连的位置。
这样，电枢磁势波的轴线也是沿着电刷轴线的（在实际电机中，电刷的几何位置大约偏移图例中所示位置90度，这是因为元件的末端形状构成图示结果与换向器相连。
）。
电刷上的电磁转矩和旋转电势与磁通分布的空间波形无关；为了方便我们可以假设在气隙中有一个正弦的磁通密度波形。
转矩可以从磁场的观点分析得到。
转矩可以用每个磁极的直轴气隙磁通d φ和电枢磁势波的空间基波分量1a F 相互作用的结果来表示。
在交轴上的电刷和这个磁场的夹角为90度，其正弦值等于1，对于一台P 极电机2122d P T Fa πφ⎛⎫= ⎪⎝⎭（1-1） 式中带负号被去掉因为转矩的正方向可以由物理的推论测定出来。
锯齿电枢磁势波的空间基波是它最大值的28π。
代替上面的等式可以给出： ()2a a a PC T i N m mφπ=• （1-2） 其中：a I =电枢外部点路中的电流；C a =电枢绕组中总导体数；m =通过绕组的并联支路数；及 2a a PC K mπ= （1-3） 其为一个由绕组设计而确定的常数。
简单的单个线圈的电枢中的整流电压前在面已被讨论过。
将绕组分散在几个槽中的效果可用图形表示，在图示中每一个整流的正弦波是在线圈中产生的电压,换向线圈边处于磁中性区。
从电刷观察到的电压是电刷间所有串联线圈中整流电压的总和，在图中标以a e 的文波表示。
每个磁极用12个或更多换向片,可以使波动变得很小。
从电刷中观测到平均产生的电压等于整流线圈电压的平均值的总和。
电刷之间整流电压a e ，即旋转电势为2a a d m a d m PC e K mφωφωπ== （1-4） a K 为常数。
分布绕组的整流电压与集中绕组有相同的平均值，不同的是波动大大减低了。
在上面的等式中，所有的变量都是标准国际单位制。
a a m e i T ω= （1-5）这个等式清楚地说明，与旋转电势相关的瞬间功率等于与磁场转矩有关的瞬时机械功率，能量的流向是由设备的确定，是发动机还是发电机。
直轴气隙磁量由励磁绕组的合成磁势f f N i ∑产生，其磁通—磁势曲线就是电机的具体铁磁材料的几何尺寸决定的磁化曲线。
在磁化曲线中, 假设电枢磁势波的轴线与磁场轴垂直，因此假定电枢磁势对直轴磁通不产生作用。
在本文的后面有必要重新检验这一假设，饱和效应会深入研究。
因为电枢电势是与磁通、时间、速度成比例，所以通常用恒定转速0m ω下的电枢电势0a e 来表示磁化曲线更为方便。
任意转速电压mω时，任一给定磁通下的电压a e 与转速成正比，也就是说 0m a a m e e ωω= （1-6）图中磁化曲线只有一个励磁绕组励磁的，这种曲线可以通过测试的方法轻松获得，不需要任何设计步骤的知识。
大范围励磁下的铁磁阻与空气气隙相比可以忽略不计，在这种情况下磁通与励磁绕组的总磁势成线性比例关系，比例常数就是直轴的气隙导磁性。
直流电机的显著优势源自于通过选择励磁绕组的励磁方式而获得不同的运转方式。
励磁绕组可以从外部直流电源以他励的方式励磁，也可以以自励的方式励磁。
换句话，直流电机可以提供自身励磁。
励磁方式不仅极大地影响它的静态特性，而且极大地影响在控制系统中电机的动态性能。
他励发电机的联接图解已经给出的。
所需的励磁电流只是电枢电流中的一小部分。
在励磁电路中少量的功率可以控制相对一大部分电枢电路的功率。
换句话说，发电机是一个功率放大器，当需要在大范围控制电枢电压时，他励发电机通常在反馈控制系统中使用。
自励发电机的励磁绕组可以有三种不同的供电方式。
励磁线圈可以与电枢串联起来，这便是串励发电机；励磁绕组可以与电枢并联在一起，这便是并励发电机。
也可以同时以两种方式相连接组成一个复励发电机。
为了引起自励过程，在自励发电机中必须存在剩磁。
在典型的静态伏-安特性中，假定原动机速度恒定，稳态电动势与端电压之间的关系为t a a a V E I R =- （1-7）其中a I 是电枢输出电流，a R 是电枢回路电阻。
在发动机中，a E 大于t V 。
电磁转矩T 是一个反转矩。
他励发电机的端电压随着负载电流的增大而轻微的减小，主要是因为电压在电枢电阻上的压降。
串励发电机中的励磁电流与负载电流相同，所以气隙磁通和电压随负载变化很大，因此很少采用串励发电机。
并励发电机电压随负载增加会有所下降，但在许多应用场合，这并不妨碍使用。
复励发电机的连接通常使串励绕组的磁势与并励绕组磁势相加，其优点是通过串励绕组作用，每极磁通随着负载增加，从而产生一个随负载增加近似为常数的输出电压。
通常，并励绕组匝数多，导线细；而绕在外部的串励绕组由于它必须承载电机的整个电枢电流，所以其构成的导线相对较粗。
不论是并励还是复励发电机的电压都可借助并励磁场中的变阻器在适度的范围内得到调节。
所有励磁的方法在电动机上同样适用。
在电动机典型的静态转速—转矩特性中，电机端电压假设由恒压源供电，在电动机中感应的电势a E 与路端电压t V 间关系是t a a a V E I R =+ （1-8）a I 是电枢输入电流。
电势a E 小于端电压t V 。
电枢电流与发电机中的方向相反，且电磁转矩与电枢旋转方向相同。
对于并励与他励电动机来说，磁场磁通基本近似为常数，因此转矩的增加必须要求电枢电流近似成比例增大，同时为允许增大的电流通过小的电枢电阻，要求反电势稍有减少。
由于反电势决定于磁通和转速，因此，转速必须稍稍降低。
与鼠笼式感应电动机类似，并励电动机实际是一种从空载到满负荷的速度基本上只有5%的下降的恒速电动机。
从起动转矩到达到最大转矩之间一直是被电枢电流所控制可以正常交替进行。
并励电动机的一个显著优点是速度控制，通过在并励绕组回路装上内部变阻器，励磁电流和每极磁通都可任意改变。
而磁通的变化导致转速相反的变化以维持反电势大致等于外施加端电压。
用这种方法我们可以获得最大调速范围为4或5比1，最高转速同样受到换向条件的限制。
通过改变外施加电枢电压，可以获得很宽的调速范围。
对于串励电动机来说，电枢电流、电枢磁势波以及定子磁场磁通随负载增长而增长。
因为由于负载增大而造成的磁通增大，速度必须降低，这样才可以维持反电势与外加电压之间的平衡。
此外，由于磁通增加，所以转矩增大所引起电枢电流的增大比并励电动机中的要小。
因此串励电动机是一种具有明显下降的转速-负载特性的变速发电机。
对于要求转矩过载很多的应用场合，由于对应的过载功率随相应的转速下降而维持在一个合理的范围内。
因此，这种特性具有特别的优越性。
磁通随着电枢电流的增大而增大，同时还带来非常有用的起动特性。
在复励电动机中，串励磁场可以连接成积复励式，使其磁势与并励磁场相加；也可以连接成差复励式，两磁场方向相反,差复励很少使用。
积复励电动机具有界于串励和并励之间的速度—负载特性，转速随负载的降低取决于并励磁场和串励磁场的相对安匝数。
这种电动机没有像串励电动机那样轻载高转速的缺点，但它在相当的程度上保持着串励方式的优点。
直流电机的应用优势是可以连接成串励、并励及复励式等各种励磁方式。
其中的一些特性我们已在本文中的提及到了。
如果增加电刷可以通过换向器获得更多的电压，那么还会存在更多的应用场合，不论对人工的还是自动控制的适应性是它们的显著特性。
一个直流电机是由两个基本元素组成：－定子是电机固定的部分。
它由以下基础组成；在结构中有一个磁轭；励磁磁极和绕组；换向极和绕组；有滑动轴承的端罩；电刷和电刷固定器；出线盒。
－转子是电机旋转的部分。
它构成了一个中心，这个中心是安放在设备轴上并且已经平均地隔开，把电枢绕组放入槽中。
还有一个换向器和一个风扇组成，被放在设备的轴上。
它用螺栓和底座固定在地板上。
低压电机的磁轭和本身的结构是一体的，穿过励磁磁极闭合而产生的磁通量。
它的结构和磁轭是用生铁和铸钢制造成的，有时候也用焊接的钢板。
在低压和可控补偿整流器电机中，磁轭是由0.5～1毫米的薄铁板制成的。
磁轭经常被安放在一个非铁磁性的结构内（通常是由铝合金制成，为了缩减重量）。
在内部有两个端盖并且都包含球体和滑动轴承。
励磁磁极由用0.5～1mm的铁片通过用螺栓钉牢互相支撑。
磁极被放入结构内的依靠螺栓固定。
它们支撑绕组，让它运送励磁流动。
在电枢上，磁极铁心的末端是极靴，它通过气隙有助于磁通量的分布。
绕组被放置在一个绝缘结构内的中心处，被极靴保护。
励磁绕组是由绝热的圆形物或矩形的导体制成，并且和另一个连续或平行的相连接。
绕组是以一个磁极的磁通量穿过气隙，然后被指引由极靴向电枢（北极），下一个磁极的磁通量由电枢到极靴（南极）。
换向极的磁极就像主磁极，它组成了一个中心，末端在极靴中并且一个绕组绕在中心周围。
它们被放在两个主磁极中间的对称轴，拴在磁轭上。
换向极的磁极是由生铁或铸铁制成。
换向极的绕组是由周围绝缘的或垂直的导线制成。
它们相互平行或首尾连接，带动设备的主电流。
转子的中心是由0.5～1毫米硅合金薄板制成。
薄板是通过清漆薄膜或氧化物涂层和其他物质绝缘。
绝缘物质厚度为0.03～0.05毫米。
目的是当它在磁场中旋转时涡流升高时，减少涡流。
它变得很热将导致能量损失。
在实心物的中心，它损失得很高，减少电机的效率和产生剧烈的热量。
转子的中心包含了一些金属薄片。
轴向的冷却管（8～10毫米）被嵌在金属薄片中给它更好的冷却。
压力施加在中心的两端。
转子的长度超过磁极2～5毫米，作用是减少磁力渗透性导致的轴向位移。
转子的外围提供了槽放入电枢绕组。
每个转子绕组包含了一个线圈直接绕在转子槽中依靠特殊设计机械或成行的线圈。
绕组是绝缘的，依靠木制的或绝缘物质制成的槽楔保护它。
绕组过载是其弯曲，用钢丝相互连接为了抵抗由地心引力产生的变形。
转子绕组的线圈交叉点连接到放在电枢轴的换向器上。
换向器是圆柱体含有少量的铜。
换向片是绝缘的。
转子线圈被焊接在换向片上。
低压电机的换向器片被分割成一个独立的单元，依靠合成树脂互相绝缘，例如人造树脂。