直流电机的应用
直流电机种类及应用场合
直流电机种类及应用场合直流电机按照结构形式可分为刷型直流电机和无刷直流电机。
1. 刷型直流电机：刷型直流电机是通过刷子与转子之间的接触产生摩擦来实现电流的流动，进而产生转矩。
它主要由定子、转子、刷子和电枢等组成。
（1）永磁直流电机：永磁直流电机通过在转子中使用永磁体，将电能转化为机械能。
由于永磁体产生的磁场相对强大和稳定，永磁直流电机具有高效率、高转矩、高响应速度等优点，广泛应用于电动车辆、电梯、通讯设备、家用电器等领域。
（2）励磁直流电机：励磁直流电机通过外部励磁电源提供磁场，产生转矩。
励磁直流电机具有较大的输出功率和可调速范围，并且具有较好的负载自适应性能。
它广泛应用于起重机、钢铁冶金、石油化工、煤矿等行业。
（3）复合励磁直流电机：复合励磁直流电机是一种结合了永磁励磁和电磁励磁的混合励磁方式的电机。
它综合了永磁直流电机和励磁直流电机的优点，具有较高的效率、较高的输出功率和较宽的调速范围。
它主要应用于电机控制系统对输出转矩要求较高的场合。
2. 无刷直流电机：无刷直流电机使用电子换向器（称为无刷控制器）以电子方式来换向，避免了传统刷子直流电机的机械摩擦和损耗。
它由定子、转子、传感器和无刷控制器等组成。
（1）无刷直流电机：无刷直流电机具有高效率、高转矩、高速度、高精度调速性能，以及无电刷摩擦、无火花等优点。
它主要应用于机床、数控机床、工业自动化设备、航空航天设备、医疗设备等领域。
（2）无刷直流无刷电机：无刷直流无刷电机将励磁电源放到了定子中，通过在转子上使用永磁体和传感器来实现无刷控制。
它具有高效率、高转矩、高响应等优点，广泛应用于工业自动化、家电、医疗设备、新能源等领域。
总结起来，直流电机种类包括刷型直流电机和无刷直流电机。
刷型直流电机主要包括永磁直流电机、励磁直流电机和复合励磁直流电机，广泛应用于电动车辆、起重机、通讯设备等领域。
无刷直流电机主要包括无刷直流电机和无刷直流无刷电机，广泛应用于机床、工业自动化、医疗设备等领域。
直流电机的工作原理与应用
直流电机的工作原理与应用一、工作原理直流电机是一种将直流电能转化为机械能的装置。
它由电源、定子和转子三部分组成。
定子是由通电的线圈构成，通常称为“电枢”，而转子是由导电材料制成，通常称为“永磁体”。
直流电机的工作原理可以归纳如下：1.电枢和磁场的相互作用：当电枢通电时，产生的电流在电枢中形成一个磁场。
而磁场与永磁体的磁场相互作用，产生力矩。
2.电流的反向变化：当电流的方向发生改变时，该电流在磁场中受到力的方向也会改变。
这导致转子继续旋转。
3.机械输出：转子的旋转将电能转化为机械能，驱动电机的工作。
二、应用领域直流电机具有结构简单、控制方便、启动转矩大、转速可调等特点，被广泛应用于各个领域。
以下是直流电机常见的应用领域：1.工业制造：直流电机广泛应用于工业制造领域，用于驱动各种机械设备，如机床、风机、水泵等。
直流电机的调速性能好，使其在工业制造中能够满足不同功率和转速需求。
2.交通运输：直流电机被用于电动车、电动自行车、电动船和电动机车等交通工具中。
直流电机在交通运输方面的应用，减少了对化石能源的依赖，有助于减少环境污染。
3.家用电器：直流电机应用于家用电器，如洗衣机、风扇和空调等。
直流电机的可靠性和高效性使其成为家用电器的理想选择，提供了持久的性能和节能效果。
4.航空航天：直流电机在航空航天领域有广泛应用。
例如，在无人机和航天器中，直流电机通常被用于驱动螺旋桨或推进器，提供必要的推力。
5.医疗设备：直流电机在医疗设备中发挥着重要的作用。
例如，直流电机用于医用泵浦、手术器械和呼吸机等设备中，提供精确的控制和可靠的性能。
三、直流电机的优势相比其他类型的电机，直流电机有以下几个明显的优势：•可调速性好：直流电机的转速可以通过调节电压或极距来实现，提供了良好的调速性能。
•启动转矩大：直流电机的启动转矩较大，适合用于一些需要高启动转矩的设备。
•工作范围广：直流电机适用于多种负载和转速范围，具有较好的适应性。
直流电机的原理应用实例
直流电机的原理应用实例简介直流电机是一种将直流电能转换为机械能的电动机。
它由直流电源、通电绕组以及转子等部分组成。
直流电机在工业生产、交通运输、办公设备等领域都有广泛的应用。
本文将介绍直流电机的原理和几个应用实例。
原理解析直流电机的工作原理基于洛伦兹力和电动势的相互作用。
当有电流通过电机的绕组时，电源产生的电动势和电流流过的绕组之间会产生相互作用力，从而使得电机转动。
直流电机的转子上装有永磁体或电枢线圈，当电流通过电枢线圈时，会在磁场中产生力矩，从而使转子旋转。
应用实例1. 电动汽车电动汽车中的驱动电机大多为直流电机。
直流电机在电动汽车中起到驱动车辆运动的作用。
电动汽车的电池组为电机提供直流电源，通过对电机的电流进行调节，实现汽车的加速、减速和制动等操作。
直流电机具有快速响应、高效率和可靠性等优点，因此被广泛应用于电动汽车领域。
2. 工业生产在工业生产中，直流电机被广泛应用于各种设备的驱动系统中。
例如，直流电机可以用于传动机械设备，如输送带、机床和压力机等。
直流电机在工业生产中具有精准控制、负载适应性强等特点，能够满足不同工作环境的需求。
3. 办公设备直流电机也常见于办公设备中。
例如，打印机、扫描仪、复印机等设备中的各种驱动轴都采用了直流电机。
直流电机在办公设备中具有体积小、噪音低、较低的功耗等特点，适合于长时间持续工作的环境。
4. 小家电直流电机还广泛应用于各种小家电中。
如搅拌机、榨汁机、电动牙刷等都采用直流电机作为驱动源。
直流电机在小家电中具有体积小、工作平稳、低噪音等特点，能够满足用户对于小家电性能的要求。
结论直流电机作为一种重要的电动机，具有广泛的应用领域。
本文介绍了直流电机的工作原理以及在电动汽车、工业生产、办公设备和小家电等领域的具体应用实例。
通过深入了解直流电机的原理和应用，可以更好地理解它在各个领域中的重要性和作用。
直流电机的基本原理与应用
直流电机的基本原理与应用直流电机是一种广泛应用于现代电力工业中的电机类型，其具有结构简单、控制方便、运行稳定等优点，在汽车、空调、风扇、灯具等各种电动机设备中得到了广泛应用。
本文将从直流电机的基本原理、结构、工作模式等多个方面进行阐述，以便读者对直流电机的基础知识有一个全面的了解，并且掌握其应用技巧。
一、直流电机的基本原理直流电机可以将电能转换为机械能，其工作原理基于电磁感应和磁场原理，直流电机主要由电枢、磁极、联轴器和机壳四个部分构成。
电枢由绕组和集电器组成，磁极分为永磁体式和电磁式两种，不同磁极对电枢的影响也不一样。
在直流电机中，通过电枢和磁场之间的相互作用可以产生力矩，从而实现机械输出。
其中，电枢作为承受电流的磁铁，相互作用于磁极上，制动磁极转动的动力。
在实际应用中，直流电机的主要优点有以下几个方面：1. 速度可以方便地控制，可以通过调节转子电流和电磁力等来实现。
2. 直流电机的起动时间短，通常在毫秒级别，比其它传统电机起动时间要快。
3. 直流电机的效率高，可达到80%至90%以上，与交流电机相比具有更高的效率。
二、直流电机的基本结构直流电机的结构比较简单，其主要由转子、定子、集电器、永磁体等部分组成。
直流电机常采用永磁体和电磁体两种方式实现磁场产生。
永磁体主要应用于小功率直流电机，电磁体应用于大功率直流电机，双极永磁体系直流电机是现在最流行的直流电机结构。
直流电机具有轴流式和径流式之分，其中轴流式又可分成单级、两级和三级等型号，径流式也可分成电刷和无刷两种。
单级轴流式直流电机具有结构紧凑、运行平稳等优点，两级直流电机则具有电能使用效率高、可靠性强等特点，而三级直流电机体积较大，适用于大功率马达。
无刷直流电机是过去几十年中电机技术的重大进步之一，其利用永磁体转子和定子差式轮换所产生的同频脉冲信号来控制电机，具有维护成本低、寿命长、效率高等优点，现在已广泛应用于各种高端马达。
三、直流电机的工作模式直流电机的工作模式主要分为两种类型：电动式和发电式。
直流电机的工作原理与应用
直流电机的工作原理与应用直流电机是一种将直流电能转化为机械能的装置，广泛应用于各个领域，如工业生产、交通运输、家用电器等。
本文将介绍直流电机的工作原理及其在各个领域的应用。
一、直流电机的工作原理直流电机由电枢和磁极组成，电枢位于磁极之间。
电枢由导电材料绕制而成，形成一个或多个线圈。
磁极则由磁铁或电磁铁组成，产生磁场。
当通过电枢通电时，电枢中会产生电流，形成电流环。
由于电流环中的电流会受到磁场力的作用，所以电枢就会受到力的作用而旋转。
电枢旋转时，也会带动外部负载的运动。
直流电机的工作原理可以通过动力学和电磁学来解释。
从动力学的角度来看，电枢旋转的原因是电流受到了扭矩的作用，扭矩由电流和磁场力共同决定。
从电磁学的角度来看，磁场力由磁场和电流共同决定，而电流又由电源提供。
二、直流电机的应用1. 工业生产领域直流电机广泛应用于各个工业生产领域，如机床、钢铁、化工等。
它们被用于驱动各类设备和机械，如风机、水泵、输送带等。
直流电机的精准控制能力使得工业生产更高效、稳定。
2. 交通运输领域交通运输领域也是直流电机应用的重要领域之一。
电动车辆、电动火车等都采用直流电机作为驱动装置。
直流电机不仅具有较高的效率和可靠性，还具备调速范围广、控制精度高的特点。
3. 家用电器领域在家用电器中，直流电机也起到了关键作用。
例如，电动工具、洗衣机、空调等都采用了直流电机。
直流电机的高效能和低噪音使得家用电器在使用过程中更加舒适和节能。
4. 环境工程领域直流电机在环境工程领域也得到了广泛应用。
例如，风力发电机组中的风机、水泵系统中的水泵等均采用了直流电机。
直流电机的高效能和可控性可以更好地满足环境工程的需求。
5. 信息技术领域直流电机在信息技术领域也有一定的应用。
例如，打印机、扫描仪等设备中的驱动部分采用了直流电机。
直流电机的精准控制能力可以实现高质量的打印和高速的扫描。
综上所述，直流电机是一种将直流电能转化为机械能的装置，其工作原理基于电流和磁场之间的相互作用。
直流电机的应用
直流电机的应用1. 引言直流电机是一种将直流电能转换为机械能的装置，具有广泛的应用领域。
本文将重点介绍直流电机在工业、交通、家电和航空等领域的应用。
2. 工业应用2.1 自动化生产线直流电机常被用于自动化生产线中的各种机械设备，如机床、输送带和机械臂等。
直流电机具有卓越的调速性能和较高的起动转矩，能够实现准确的加工和装配过程，提高生产效率。
2.2 工业机械设备直流电机还广泛应用于各类工业机械设备，如风机、泵和压缩机等。
直流电机的可靠性和高效性使其成为工业机械的动力源，为工业生产提供了稳定可靠的动力支持。
3. 交通应用3.1 电动汽车随着环境保护意识的不断提高，电动汽车逐渐成为交通领域的热门选择。
直流电机作为电动汽车的动力源，具有高效、低噪音和无排放的特点，为汽车行驶提供可靠的动力。
3.2 磁悬浮列车磁悬浮列车采用直流电机作为驱动系统，通过电磁力原理使列车悬浮在轨道上，具有高速、稳定和安全的特点。
直流电机的高功率和可调速特性，使得磁悬浮列车能够实现更高的速度和更好的操控性能。
4. 家电应用4.1 电风扇电风扇通常采用直流电机作为动力源，具有低噪音和节能的特点。
直流电机的高效转换和可调速性，使得电风扇能够根据用户需求调节风速，提供舒适的使用体验。
4.2 洗衣机在洗衣机中，直流电机被广泛应用于驱动洗涤桶和搅拌装置。
直流电机具有较高的启动转矩和可靠的运行性能，可实现高效洗涤和搅拌效果，提高洗衣机的工作效率。
5. 航空应用5.1 无人机无人机是直流电机的重要应用领域之一。
直流电机作为无人机的动力源，提供了稳定的飞行动力和精确的操控性能。
无人机的广泛应用使得直流电机得到了大规模的应用和发展。
5.2 飞机起落架在飞机起落架中，直流电机被用于驱动起落架的展开和收起过程。
直流电机具有高功率和高扭矩的特点，能够快速而稳定地完成起落架的运动，确保飞机起降的安全性和可靠性。
结论直流电机作为一种将直流电能转换为机械能的装置，具有广泛的应用领域。
直流电机的实验研究与应用
直流电机的实验研究与应用直流电机是将直流电能转化为机械能的一种设备。
它广泛应用于工业生产、家用电器以及交通运输工具等领域。
在实验研究与应用中，直流电机具有以下特点和优势。
首先，直流电机具有较高的转速可调性。
通过改变电源的电压大小和极性，可以调节直流电机的转速。
这使得直流电机在不同的工作场合中能够满足不同的转速要求，从而提高了其适用性和灵活性。
其次，直流电机具有较好的转矩特性。
直流电机在额定负载和额定电压下，可以提供较大的转矩输出。
这使得直流电机在需要较大转矩的场合，如起动重载、运输设备等方面具有优势。
此外，直流电机具有较高的效率。
直流电机的功率转化效率一般在80%以上，甚至可以达到90%以上。
这使得直流电机在能源利用方面具有较大优势，可以有效降低能源消耗和运行成本。
在实验研究方面，直流电机被广泛应用于探索电磁学和动力学等基础物理学知识。
通过搭建简单的直流电机实验装置，学生可以直观地了解电磁感应原理、电流与磁场之间的相互作用关系等基本概念。
同时，他们还可以在实验中通过改变电压、磁场等变量，观察和分析直流电机的转速、转矩以及效率等参数的变化规律，进一步深入理解直流电机的工作原理和特性。
在应用方面，直流电机被广泛应用于各个领域。
在工业生产中，直流电机可以用于驱动各种设备和机械，在生产过程中起到关键作用。
在家用电器方面，直流电机被广泛应用于洗衣机、吸尘器、风扇等家用电器中，为用户提供各种便利。
在交通运输工具方面，直流电机被应用于电动汽车、电动自行车等车辆中，成为替代传统燃油车辆的一种清洁能源选择。
总之，直流电机在实验研究与应用中具有重要地位和广泛应用前景。
通过深入研究直流电机的工作原理和特性，可以进一步拓展其应用领域，提高其性能和效能，为人们的生活和工作带来更多的便利和可持续发展的动力。
在直流电机的实验研究中，除了基础物理学知识的探索外，还涉及到电机的调试和优化方面的研究。
通过实验可以得到直流电机的转速与转矩之间的关系，进而确定最佳的工作点。
直流电机的应用领域及发展前景
直流电机的应用领域及发展前景直流电机是一种机械能转换电能的设备，它具有结构简单、控制方便和适用范围广等优点。
因此在工业、农业、医疗、交通等领域中得到了广泛应用。
同时，随着信息化、智能化的发展，直流电机的应用领域也在不断扩大，将来有着广阔的发展前景。
以下是对直流电机应用领域及发展前景的分析：直流电机的应用领域工业制造直流电机在工业制造中的应用相当广泛，主要应用于机床、冶金、造纸、化工等行业。
例如，在机床领域中，直流电机被广泛应用于车床、钻床、铣床等设备。
在冶金行业中，直流电机被用于重型机械的驱动，如轧机、开平机等。
石油勘探直流电机在石油勘探领域中应用广泛。
石油勘探中的很多设备需要精密的控制，而直流电机具有优异的速度控制和转矩控制性能，因此被广泛应用于石油勘探的井下电泵和地面试油机组等设备中。
交通运输在交通运输领域中，直流电机被广泛应用于电动机车、地铁、电梯、船舶等交通设备上。
在电动机车和地铁中，动力系统需要快速而稳定的加速和减速，直流电机正好满足了这种需求。
此外，直流电机在电梯和船舶中的应用也得到广泛应用。
医疗机械在医疗领域中，直流电机应用于医疗设备，如医用注射泵、呼吸机、心肺复苏机等。
这些设备对电机的精度、稳定性要求非常高，而直流电机正好满足了这些要求。
直流电机的发展前景智能制造随着智能制造的不断发展，机器人技术将得到广泛应用，并为直流电机的发展提供新的机遇。
机器人需要高精度、高扭矩的驱动设备，而直流电机正好具备这些优势，因此在机器人领域中的应用前景十分广阔。
新能源汽车新能源汽车是未来汽车的发展趋势，而直流电机被广泛应用于新能源汽车的电动驱动系统中。
随着新能源汽车的发展，对电机的轻量化和高效化的要求越来越高，而直流电机在这些方面有着广阔的发展前景。
能源储存能源储存将成为未来能源领域的一个重要发展方向，而直流电机在这一领域中也将发挥重要作用。
利用直流电机可以将能量转化为电能进行储存，同时通过逆变器将电能转换成需要的形式，从而实现对能源的有效储存和利用。
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a)受电磁力，逆时针转动 b)不受电磁力，惯性 转动 c) 受电磁力，逆时针转动 d) 不受电磁力，惯 性转动 图1-12 直流电动机工作原理
由以上分析可得直流电动机的工作原理：当直流电动机接入直流电源时，借
助于电刷和换向器的作用，使直流电动机电枢绕组中流过方向交变的电流，从 而使电枢产生恒定方向的电磁转矩，保证了直流电动机朝一定的方向连续旋转。 3．直流电机的可逆原理 比较直流电动机与直流发电机的结构和工作原理，可以发现：一台直流电机 既可以作为发电机运行，也可以作为电动机运行，只是其输入输出的条件不同 而已。 如果在电刷两端加上直流电源，将电能输入电枢，则从电机轴上输出机械能， 驱动生产机械工作，这时直流电机将电能转换为机械能，工作在电动机状态。 如果用原动机驱动直流电机的电枢旋转，从电机轴上输入机械能，则从电刷 两端可以引出直流电动势，输出直流电能，这时直流电机将机械能转换为直流 电能，工作在发电机状态。 同一台电机，既能作发电机运行，又能作电动机运行的原理，称为电机的可 逆原理。一台电机的实际工作状态取决于外界的不同条件。实际的直流电动机 和直流发电机在设计时考虑了工作特点的一些差别，因此有所不同。例如直流 发电机的额定电压略高于直流电动机，以补偿线路的电压降，便于两者配合使 用。直流发电机的额定转速略低于直流电动机，便于选配原动机。
(a）地铁列车
(b)城市电车
(c）电动自行车
(d)造纸机
直流发电机主要用作各种直流电源，如直流电动机电源、化学工业中所需 的低电压大电流的直流电源，直流电焊机电源等，如图1-4所示。
(a）电解铝车间
图1-4 直流发电机的用途
(b)电镀车间
二、直流电机的基本结构
直流电动机和直流发电机的结构基本一样。直流电机由静止的定子和转动的转子 两大部分组成，在定子和转子之间存在一个间隙，称做气隙。定子的作用是产生 磁场和支撑电机，它主要包括主磁极、换向磁极、机座、电刷装置、端盖等。转 子的作用是产生感应电动势和电磁转矩，实现机电能量的转换，通常也被称做电 枢。它主要包括电枢铁心、电枢绕组以及换向器、转轴、风扇等。直流电机的结
项目一
直流电机的应用
目录
1 2 3 4
任务一 任务二 任务三 任务四
认识直流电机 直流电动机的调速 直流电动机的启动、反转和制动 直流电动机的使用和维护
任务一
认识直流电机
1．了解直流电机的特点、用途和分类；熟悉直流电机的基本工作原理。 2．认识直流电机的外形和内部结构，熟悉各部件的作用。 3．了解直流电机铭牌中型号和额定值的含义，掌握额定值的简单计 算。 4．会进行直流电动机的检测、接线和简单操作。
当线圈转过180°时，如图1-11c所示，此时线圈边中的电动势方向改变了，在S 极下由a→b，在N极下由c→d。由于此时电刷A和电刷B所接触的铜片已经互换，
因此电刷A仍为正极，电刷B仍为负极，输出电流I的方向不变。
a)灯亮 b)灯不亮 c)灯亮 d)灯不亮 图1-11 直流发电机工作原理图
线圈每转过一对磁极，其两个有效边中的电动势方向就改变一次，但是两电刷之 间的电动势方向是不变的，电动势大小在零和最大值之间变化。显然，电动势方 向虽然不变，但大小波动很大，这样的电动势是没有实用价值的。要减小电动势 的波动程度，实用的电机在电枢圆周表面装有较多数量互相串联的线圈和相应的 铜片数。这样，换向后合成电动势的波动程度就会显著减小。由于实际发电机的 线圈数较多，所以电动势波动很小，可认为是恒定不变的直流电动势。 由以上分析可得出直流发电机的工作原理：当原动机带动直流发电机电枢旋转时， 在电枢绕组中产生方向交变的感应电动势，通过电刷和换向器的作用，在电刷两 端输出方向不变的直流电动势。
直流电机是实现直流电能与机械能之间相互转换的电力机械，按照 用途可以分为直流电动机和直流发电机两类。其中将机械能转换成 直流电能的电机称为直流发电机，如图1-1所示；将直流电能转换成 机械能的电机称为直流电动机，如图1-2所示。直流电机是工矿、交 通、建筑等行业中的常见动力机械，是机电行业人员的重要工作对 象之一。作为一名电气控制技术人员必须熟悉直流电机的结构、工 作原理和性能特点，掌握主要参数的分析计算，并能正确熟练地操 作使用直流电机。
四、直流电机的励磁方式
直流电机的励磁方式是指电机励磁电流的供给方式，根据励磁支路和电 枢支路的相互关系，有他励、自励(并励、串励和复励)、永磁方式。 1．他励方式 他励方式中，电枢绕组和励磁绕组电路相互独立，电枢电压与励磁电压 彼此无关。接线图如图1-13所示。
图1-13 他励电机
2．并励方式 并励方式中，电枢绕组和励磁绕组是并联关系，由同一电源供电，接线 图如图1-14所示。
图1-10 拱型换向器
三、直流电机的工作原理
1．直流发电机的工作原理
图1-11是由直流发电机的主磁极、电刷、电枢绕组和换向器等主要部件构成 的工作原理图，定子上有两个磁极N和S，它们建立恒定磁场，两磁极中间是装 在转子上的电枢绕组。绕组元件abcd的两端a和d分别与两片相互绝缘的半圆形 铜片 (换向器)相接，通过电刷A、B与外电路相连。 当原动机带着电枢逆时针方向旋转时，线圈两个有效边ab和cd将切割磁场磁 力线产生感应电动势，方向按右手定则确定，如图1-11a所示，在S极下由d→c， 在N极下由b→a，电刷A为正极，电刷B为负极。负载电流的方向，由A→B。 当线圈转过90°时，如图1-11b所示，两个线圈的有效边位于磁场物理中性 面上，导体的运动方向与磁力线平行，不切割磁力线，因此感应电动势为零。 虽然两电刷同时与两铜片相接，把线圈短路，但线圈中无电动势和电流。
额定转速是指在额定功率、额定电压、额定电流时电机的转速。
电机在实际应用时，是否处于额定运行情况，要由负载的大小决定。一般不允 许电机超过额定值运行，因为这样会缩短电机的使用寿命，甚至损坏电机。但 也不能让电机长期轻载运行，这样不能充分利用设备，运行效率低，所以应该 根据负载大小合理选择电机。 2．直流电机系列 我国目前生产的直流电机主要有以下系列。 (1)Z2系列 该系列为一般用途的小型直流电机系列。“Z”表示直流，“2”表示第二次改 进设计。系列容量为0.4kW～200kW，电动机电压为 1lOV、220V，发电机电压为 1l5V、230V，属防护式。 (2)ZF和ZD系列 这两个系列为一般用途的中型直流电机系列。“F”表示发电机，“D”表示电 动机。系列容量为55kW～145OkW。 (3)ZZJ系列 该系列为起重、冶金用直流电机系列。。电压有220V、440V两种。工作方式有 连续、短时和断续三种。ZZJ系列电机启动快速，过载能力大。 此外，还有ZQ直流牵引电动机系列及用于易爆场合的ZA防爆安全型直流电机系 列等。常见电机产品系列见表1-2。
图1-8 电刷与刷握
图1-9 电枢铁心
5．电枢铁心 电枢铁心的作用是通过磁通和安放电枢绕组。当电枢在磁场中旋转时，铁 心将产生涡流和磁滞损耗。为了减少损耗，提高效率，电枢铁心一般用硅 钢片冲叠而成。电枢铁心具有轴向冷却通风孔，如图1-9所示。铁心外圆 周上均匀分布着槽，用以嵌放电枢绕组。 6．电枢绕组 电枢绕组的作用是产生感应电动势和通过电流产生电磁转矩，实现机电能 量转换。绕组通常用漆包线绕制而成，嵌入电枢铁心槽内，并按一定的规 则连接起来。为了防止电枢旋转时产生的离心力使绕组飞出，绕组嵌入槽 内后，用槽楔压紧；线圈伸出槽外的端接部分用无纬玻璃丝带扎紧。 7．换向器 换向器的结构如图1-10所示。它由许多带有鸽尾形的换向片叠成一个圆筒， 片与片之间用云母片绝缘，借V形套筒和螺纹压圈拧紧成一个整体。每个 换向片与绕组每个元件的引出线焊接在一起，其作用是将直流电动机输入 的直流电流转换成电枢绕组内的交变电流，进而产生恒定方向的电磁转矩， 使电动机连续运转。
表1-1 直流电机铭牌
（1）额定容量 (额定功率)PN(kW) 额定容量指电机的输出功率。对发电机而言，是指输出的电功率；对电动机，则 是指转轴上输出的机械功率。 （2）额定电压UN(V)和额定电流IN(A) 注意它们不同于电机的电枢电压Ua和电枢电流Ia，发电机的UN、IN是输出值，电 动机的UN、IN是输入值。 （3）额定转速nN（r/min)
2．直流电动机的工作原理 直流电动机在机械构造上与直流发电机完全相同，图1-12是直流电动机的工 作原理图。电枢不用外力驱动，把电刷A、B接到直流电源上，假定电流从电刷A 流入线圈，沿a→b→c→d方向，从电刷B流出。载流线圈在磁场中将受到电磁力 的作用，其方向按左手定则确定，ab边受到向上的力，cd边受到向下的力，形 成电磁转矩，结果使电枢逆时针方向转动，如图1-12a所示。当电枢转过90°时， 如图1-12b所示，线圈中虽无电流和力矩，但在惯性的作用下继续旋转。 当电枢转过180°时，如图1-12c所示，电流仍然从电刷A流入线圈，沿 d→c→b→a方向，从电刷B流出。与图1-12a比较，通过线圈的电流方向改变了， 但两个线圈边受电磁力的方向却没有改变，即电动机只朝一个方向旋转。若要 改变其转向，必须改变电源的极性，使电流从电刷B流入，从电刷A流出才行。
图1-14 并励电机
图1-15 串励电机
3．串励方式 串励方式中，电枢绕组与励磁绕组是串联关系，接线图如图1-15所示。 4．复励方式 复励电机的主磁极上有两部分励磁绕组，其中一部分与电枢绕组并联，另一 部分与电枢绕组串联。当两部分励磁绕组产生的磁通方向相同时，称为积复励， 反之称为差复励。接线图如图1-16所示。
2．直流电机的用途
由于直流电动机具有良好的启动和调速性能，常应用于对启动和调速有较高要 求的场合，如大型可逆式轧钢机、矿井卷扬机、宾馆高速电梯、龙门刨床、电 力机车、内燃机车、城市电车、地铁列车、电动自行车、造纸和印刷机械、船 舶机械、大型精密机床和大型起重机等生产机械中，图1-3所示是其应用的几种 实例。
构如图1-5所示。
1.前端盖 2-风扇 3-定子 4-转子 5-电刷及刷架 6-后端盖 图1-5 直流电机的结构