电机与电气控制教案
电机与电气控制电子教案
电机与电气控制电子教案第三周电机与电气控制电子教案一、教学目标1.知识目标：了解电机与电气控制电子的基本概念和工作原理，掌握电机的分类、特点和应用。
2.能力目标：能够分析和解决电机与电气控制电子相关的问题，掌握电气控制电子的基本原理和调试方法。
3.情感目标：培养学生对电机与电气控制电子的兴趣，增强学生的实践动手能力和创新意识。
二、教学内容1.电机基础知识（1）电机的分类：直流电机、交流电机、步进电机等；（2）电机的工作原理；（3）电机的特点和应用。
2.电气控制电子（1）电气控制电子的基本原理：电路、电子元件、开关控制等；（2）电气控制电子的调试方法和技巧；（3）电气控制电子的应用领域。
三、教学过程1.导入通过展示一台工业机器人的视频引入，激发学生对电机与电气控制电子的兴趣和好奇心。
2.知识讲解与实例分析（1）电机基础知识的讲解：介绍电机的分类、工作原理和特点，结合实例分析不同类型电机的应用场景。
（2）电气控制电子的基本原理的讲解：介绍电路、电子元件和开关控制的基本概念，通过示意图和实际电路图进行讲解，加深学生对电气控制电子的理解。
（3）电气控制电子的调试方法和技巧的讲解：介绍电气控制电子的调试方法和技巧，以及常见故障的排查和处理方法。
3.实践环节（1）教师现场演示电气控制电子的调试过程，让学生亲自参与操作和实践。
（2）学生分组进行实验，根据教师提供的实验指导进行电气控制电子的调试实验。
（3）学生根据实验结果进行数据分析和讨论，提出自己的见解和建议。
4.总结归纳教师总结本节课的重要内容和要点，对学生进行复习和巩固。
五、作业布置要求学生预习下节课内容，完成相关课后习题，并准备电机与电气控制电子相关的小组讨论报告。
六、教学反思通过本节课的教学，学生能够对电机与电气控制电子有了初步的了解和认识，能够分析和解决电气控制电子相关的问题，培养了学生的实践动手能力和创新意识。
但还需要进一步提高课堂教学的互动性和学生动手实践的机会，以激发学生的学习兴趣和积极性。
08电机与电气控制技术教案
08电机与电气控制技术教案一、教学目标1.了解电机的基本工作原理和分类；2.掌握电机控制技术的基本原理和方法；3.学会运用电气控制技术对电机进行控制。
二、教学内容1.电机基本原理1.1电机的定义和分类；1.2电机的工作原理；1.3电机的性能参数。
2.电机控制技术基础2.1单相电机的启动和制动；2.2三相电机的启动和制动；2.3电机的正反转控制；2.4电机转速的调节。
3.电气控制技术3.1电气控制系统的组成；3.2开关电路的设计与调试；3.3控制电路的稳定性和安全性；3.4电气故障排除和维护。
三、教学方法1.讲授法：通过讲解电机的基本原理和控制技术，使学生全面了解电机与电气控制的基本知识；2.实践操作：通过实际的电路组装和调试操作，培养学生动手能力和故障排除能力；3.讨论和讲解：通过课堂讨论和问题解答，加深学生对电机与电气控制的理解和应用。
四、教学步骤1.电机基本原理的讲解1.1通过实例引入电机的定义和分类；1.2介绍电机的工作原理和主要性能参数；1.3给出相关案例，加深学生对电机基本原理的理解。
2.电机控制技术基础的讲解2.1以单相电机的启动和制动为例，介绍单相电机控制技术的基本原理和方法；2.2以三相电机的启动和制动为例，介绍三相电机控制技术的基本原理和方法；2.3以电机的正反转为例，介绍电机正反转控制技术的基本原理和方法；2.4以电机转速的调节为例，介绍电机转速调节技术的基本原理和方法。
3.电气控制技术的讲解3.1介绍电气控制系统的组成和基本原理；3.2以开关电路的设计和调试为例，讲解电气控制技术的实际应用；3.3强调电气控制电路的稳定性和安全性，讲解相关的安全措施；3.4介绍电气故障的排除和维护方法，提高学生的故障排除能力。
五、教学评估1.在课堂上进行随堂测试，检验学生对电机与电气控制技术的掌握程度；2.结合实际案例进行综合性评估，考察学生对电机与电气控制技术的综合应用能力；3.课后布置作业，通过作业评分反馈学生的学习成果。
电机与电气控制教案
电机与电气控制教案电机与电气控制教案课程类型：电气工程学科的专业课程一、课程目标本课程的目标是让学生掌握电机与电气控制的基本原理、操作技能和应用实践。
通过本课程的学习，学生将能够理解和应用电机与电气控制的理论知识，具备设计、选型、安装、调试和维护电机与电气控制系统的能力。
二、教学内容1、电机基本原理：包括电机分类、电机的工作原理、电机转矩特性等。
2、电机控制理论：讲述电机控制的方法，如闭环控制、转速控制、电流控制等。
3、电机应用实践：介绍电机的应用场景，如直流电机在机器人、交流电机在工业控制中的应用等。
4、电气控制系统：讲述电气控制系统的组成、设计原则、常见控制电路等。
5、实验与实践：通过实验和实践，让学生亲身体验电机和电气控制的应用。
三、教学方法1、理论教学：通过课堂讲解，使学生了解电机与电气控制的基本理论。
2、实验教学：让学生在实验室进行实验，验证电机与电气控制的理论，提高实践技能。
3、项目实践：通过实际项目，让学生亲身体验电机和电气控制的应用，提高解决实际问题的能力。
四、教学资源1、教材：选用《电机与电气控制技术》作为主教材。
2、实验设备：提供电机、变频器、控制器等实验设备，让学生在实验室进行实践。
3、网络资源：提供相关的网络资源，如教学视频、技术文档等，让学生进行自主学习。
五、课堂实施1、理论讲解：通过课堂讲解，使学生了解电机与电气控制的基本理论。
2、实验操作：学生在实验室进行实验，验证电机与电气控制的理论，提高实践技能。
3、案例分析：通过实际项目案例的分析，让学生了解电机和电气控制在现实生活中的应用，提高解决实际问题的能力。
六、教学评估1、课堂测试：定期进行课堂测试，评估学生对电机与电气控制理论的掌握程度。
2、实验报告：要求学生提交实验报告，评估学生的实验成果和解决问题的能力。
3、项目答辩：在项目实践阶段，组织学生进行项目答辩，评估学生的项目完成情况和解决问题的能力。
4、综合评估：结合学生的课堂表现、测试成绩、实验报告和项目答辩等因素，对学生进行综合评估，以便更好地了解学生的学习情况和提高空间。
电机与电气控制(周元一)教案
1－极靴2－转子齿3－转子槽磁绕组5－主磁极6－磁轭7－换向极8－换向极绕组2．直流电动机工作原理3．直流电机的可逆性通过上述对直流发电机和直流电动机工作原理的分析可看出，同一台直流电机既可作发电机运行，也可作电动机运行。
当用原动机拖动转子旋转即输入机械功率时，在电刷两1.2.2 直流电机的铭牌为了保证电机安全而有效地运行，电机制造厂都对它所生产的电机工作条件加以规定。
电机按制造工厂规定条件工作的情况，叫额定工作情况。
表征电机额定工作情况的各种数据叫做额定值。
这些数据都列在电机的铭牌2．他励直流电动机的固有机械特性Ø＝Ø N 和R ad=0的条件下，为固有机械特性。
根据固有特性的定义，可得固有特性方程式为3．他励直流电动机的人为机械特性特性方程式中，当电压U 、磁通阻中任意一个参数改变而获得的特性，称为直流T e e NT e a N e N C C R C U n -=ØØ2）改变转子电压时的人为机械特性R=Ra的条件下，改变转子电压特性方程式为3）改变磁通Ø时的人为机械特性额定磁通下运行时，电动机的磁路已接近饱和，因此，改变磁通实际上只能减弱磁通。
R=Ra，减弱磁通时的人为机械特性方程式为课后作业：p18:5、61.4.2 直流电动机的反转•直流电动机的n和TM同方向，要改变直流电动机的转向，必须改变电磁转矩TM的方向。
由式TM=CTØIa左手定则可知，改变电磁转矩的方向有两种方法：或者改变磁通的方向，或者改变电流的方向。
如果两者同时2．改变转子电压调速这种调速方法的主要优点有：电压调节可以很细，实现无级调速，平滑性很好；由于特性没有软化，相对稳定性较好；可以调节至较低的转速，因此调速范围较广；调速过程能量损耗较小。
3．改变磁通调速改变磁通调速方法的优点是调速级数多，平滑性好。
控制设备体积小，投资少，能量损耗小；其主要缺点是只能使转速升高而不能降低。
电机与电气控制技术教案
电机与电气控制技术教案
一、教学目标
本课程的目标是培养学生对电机与电气控制技术的基本理论和实际应用有全面的了解，并具备应用该技术进行控制和维修电气设备的能力。
二、教学内容
1.电机基本原理
1.1电机的分类和结构
1.2电机的工作原理
1.3电机的性能指标
2.电气控制技术
2.1电气控制系统的基本要素
2.2电气控制信号的传输与处理
2.3电气控制系统的装置与设备
3.电机控制技术
3.1电机的启动与停止控制
3.2电机速度控制技术
3.3电机转矩控制技术
4.电气设备维修与故障排除
4.1电气设备的维护与保养
4.2电气设备的故障排除方法
4.3常见电气设备故障分析与处理
三、教学方法
1.理论授课：通过讲解和演示，介绍电机与电气控制技术的基本概念和原理。
2.实验操作：组织学生进行电机启动和停止控制、速度控制以及转矩控制的实验操作。
3.讨论研究：组织学生针对实验操作过程中的问题进行讨论，帮助学生深入理解电机控制技术的原理。
4.实践操作：组织学生对电气设备进行维修，并分析和处理故障。
四、教学评价
1.课堂小测：通过课堂小测测试学生对于电机与电气控制技术的基本知识的掌握程度。
2.实验报告：学生根据实验操作结果撰写实验报告，评价学生对电机控制技术实际应用的能力。
3.报告演讲：学生根据自主选择的课程相关主题进行报告演讲，评价学生对电机与电气控制技术的深入理解和研究能力。
五、教学资源。
《电机与电气控制》教案
《电机与电气控制》教案一、教学目标1. 知识与技能：（1）了解电机的基本原理、结构及分类；（2）掌握电机的主要性能指标及其测试方法；（3）熟悉电气控制的基本环节及其应用；（4）学会电机故障诊断与维修方法。
2. 过程与方法：（1）通过观察、实验，培养学生的动手能力；（2）运用案例分析，提高学生的解决问题的能力；（3）开展小组讨论，培养学生的团队合作精神。
3. 情感态度与价值观：（1）培养学生对电机与电气控制技术的兴趣；（2）增强学生对电机故障诊断与维修的实际操作能力；二、教学内容第一章：电机概述1.1 电机的基本原理1.2 电机的分类1.3 电机的作用与地位第二章：电机的基本结构与工作原理2.1 直流电机的基本结构与工作原理2.2 交流电机的基本结构与工作原理2.3 步进电机的基本结构与工作原理第三章：电机的主要性能指标及其测试方法3.1 电机性能指标概述3.2 电机的运行特性3.3 电机性能测试方法第四章：电气控制基础4.1 电气控制的基本环节4.2 电气控制系统的设计原则4.3 电气控制系统的可靠性分析第五章：电机控制系统及其应用5.1 电机控制系统的组成及功能5.2 电机控制系统的常见故障与诊断5.3 电机控制系统的应用案例三、教学重点与难点1. 教学重点：（1）电机的基本原理与分类；（2）电机的基本结构与工作原理；（3）电机的主要性能指标及其测试方法；（4）电气控制的基本环节及其应用；（5）电机控制系统及其应用。
2. 教学难点：（1）电机的工作原理及性能指标的计算；（2）电气控制系统的的设计与调试；（3）电机控制系统的故障诊断与维修。
四、教学方法与手段1. 教学方法：（1）讲授与实验相结合；（2）案例分析；（3）小组讨论；（4）现场教学。
2. 教学手段：（1）多媒体课件；（2）实验设备；（3）案例资料；（4）现场演示。
五、教学评价1. 过程性评价：（1）课堂提问；（2）实验报告；（3）小组讨论报告；（4）现场操作考核。
电机与电气控制技术教案
电机与电气控制技术教案一、教学目标本课程的教学目标主要包括以下几个方面： 1. 理解电机的根本工作原理，理解电机的主要参数及其相互关系。
2. 掌握电机的调速原理和常见调速方法，能够进行电机的调速操作。
3. 理解电气控制系统的根本组成，掌握常见电气控制元件的使用方法。
4. 学会使用PLC进行电气控制系统的编程和调试。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个局部： 1. 电机根底知识 - 电机的分类和工作原理 - 电机的主要参数和相互关系 - 电机的起动和停止方法 2. 电机调速技术 - 电机调速的根本原理 - 常见的电机调速方法及其应用 - 电机调速的控制电路设计和调试方法 3. 电气控制系统 - 电气控制系统的根本组成 - 常见的电气控制元件及其使用方法 - 电气控制系统的线路图设计和调试方法 4. PLC编程与调试 - PLC的根本原理和编程语言 - PLC的硬件配置和软件编程环境 - 使用PLC进行电气控制系统的编程和调试三、教学方法本课程采用以下教学方法： 1. 讲授法：通过教师的讲解和演示，向学生传授电机与电气控制技术的相关知识和技能。
2. 实践教学法：通过实验操作和实际案例分析，让学生亲自进行电机调速和电气控制系统的设计与调试。
3. 讨论与互动：通过小组讨论和问题解答，促进学生思维的活泼，并加深对知识的理解和应用。
四、教学评价方法本课程的教学评价主要包括以下几个方面： 1. 平时成绩：包括学生的课堂参与情况、实验操作技能、作业完成情况等。
2. 实验报告评分：对学生进行实验操作和实验报告的评分，评价学生的实践能力和分析能力。
3. 期末考试成绩：通过期末考试对学生对课程内容的掌握情况进行综合评价。
五、教学资源本课程的教学资源主要包括以下几个方面： 1. 课程教材：推荐使用?电机与电气控制技术教程?作为主要教材。
2. 实验设备：提供电机调速设备和电气控制实验箱，供学生进行实验操作和调试。
电机与电气控制教案
电机与电气控制第一讲绪论0.1 电机及电力拖动系统概述0.1.1 电机电机是生产、传输、分配及应用电能的主要设备。
电力拖动系统则是在现代化生产过程中，为了实现各种生产过程所必不可少的传动系统，是生产过程电气化、自动化的重要前提。
电机是利用电磁感应原理工作的机械，它应用广泛，种类繁多，性能各异，分类方法也很多。
主要有如下两种常用的分类方法。
一种是按功能用途分，可分为发电机、电动机、变压器和控制电机四大类。
发电机是将机械能转换为电能，电动机则是将电能转换为机械能，作为拖动各种生产机械的动力。
变压器的的作用是将一种电压等级的电能转换为另一种电压等级的电能。
控制电机主要用于信号的变换与传递。
另一种分类方法是按照电机的结构或转速分类，可分为变压器和旋转电机。
变压器为静止不旋转电机。
根据电源电流的不同旋转电机又分为直流电机和交流电机两大类，交流电机又分为同步电机和异步电机两类。
综合以上两种分类方法，可归纳如下。
变压器直流电机电机 同步电机交流电机异步电机控制电机0.1.2 电力拖动用电动机作为原动机来拖动生产机械运行的系统，称为电力拖动系统。
按照电动机的种类不同，电力拖动系统分为直流电力拖动系统和交流电力拖动系统两大类。
电力拖动系统包括：电动机、传动机构、生产机械、控制设备和电源五个部分，他们之间的关系如下所示。
———电源部分控制设备→电动机→传动机构→生产机械电动机把电能转换成机械能，通过传动机构把电动机的运动经过中间变速或变换运动方式后，再传给生产机械，驱动生产机械工作。
生产机械是执行某一生产任务的机械设备，是电力拖动的对象。
控制设备是由各种控制电机、电器、电子元件及控制计算机等组成，用以控制电动机的运动，从而对生产机械的运动实现自动控制。
为了向电动机及电气控制设备供电，电源是不可缺少的部分。
直流发电机 直流电动机同步发电机 同步电动机 异步发电机 异步电动机由于电力拖动具有控制简单，调节性能好、损耗小、经济、能实现远距离控制和自动控制等一系列优点，因此大多数生产机械均采用电力拖动。
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江苏广播电视大学五年制高职《电机与电气控制》课程教学要求机电一体化专业（第八学期）用一、课程说明1、选用教材《电机与电气控制》周元一主编, 机械工业出版社 2006年9月第一版。
（书号ISBN 7-111-19793-3）2、课程教学目标与原则本课程教学目标：根据高职教育的特点和要求，通过本课程的学习，使学生掌握工厂常用电气控制设备的运行原理和特性，一般应用与设计的基本原则。
能阅读和分析常用机械电气图，并具有动手安装、调试、运行、维护常用简单电气控制电路的能力。
本课程教学原则：在原理教学中以定性分析为主，够用为度。
突出实用性，加强直观性。
利用挂图、实验仪器、多媒体教学和实物现场教学等手段提高教学效果，为后面的实践课教学打好基础。
三、各章节内容和教学要求第1章直流电机教学内容：直流电机的基本结构和工作原理；直流电机的励磁方式和铭牌；直流电机的的基本平衡方程式和机械特性；直流电机的启动和反转；直流电机的调速；直流电机的制动等。
基本要求：1、掌握直流电机基本结构和工作原理。
2、了解直流电机的励磁方式和铭牌内容。
3、掌握直流电动机的机械特性。
4、掌握直流电动机启动、调速、制动的方法、优缺点和应用场合。
第2章变压器教学内容：变压器的基本结构和分类；单相和三相变压器的工作原理；变压器的工作特性；其他常用变压器的原理和特点。
基本要求：1、了解变压器的基本结构和分类。
2、掌握单相和三相变压器的工作原理。
3、理解变压器的工作特性。
4、了解其他常用变压器的原理和特点。
第3章交流电动机教学内容：三相异步电动机的结构和工作原理；三相异步电动机的运行特性；三相异步电动机的启动、调速、反转和制动；单相异步电动机的特点；电力拖动系统运动状态分析；同步电动机的工作原理、特点及应用。
基本要求：1、了解三相异步电动机的结构和交流磁场的产生。
2、掌握三相异步电动机的工作原理。
3、掌握三相异步电动机的运行特性；三相异步电动机的启动、调速、反转和制动方法。
4、了解单相异步电机、同步电动机的工作原理、特点及应用。
5、了解电力拖动系统运动状态分析方法。
（选学）6、三相异步电动机的选择、使用和维护。
第4章常用控制电机教学内容：直流伺服电动机；交流伺服电动机；直流测速发电机；交流测速发电机；步进电机。
基本要求：1、了解常用控制电机的基本结构。
2、掌握各种控制电机的基本工作原理、主要运行特征、应用场合。
第5章常用低压电器教学内容：常用低压电器中的控制电器和保护电器的基本知识；构造和工作原理；主要技术参数。
基本要求：1、了解常用低压电器中的控制电器和保护电器的种类。
2、熟悉常用低压电器中的控制电器和保护电器的构造和符号。
3、熟悉常用低压电器中的控制电器和保护电器的工作原理和选择方法。
第6章电动机的基本电气控制电路教学内容：电气图的阅读；三相异步电机的继电器-接触器控制常用基本电路和控制原理（启动、制动、反转、调速）；三相异步电动机变极调速控制电路（选学）；直流电动机电气控制电路（选学）。
基本要求：1、掌握简单电气原理图、位置图、接线图的图形和文字符号，掌握电气控制图、接线图的特点。
2、理解三相异步电动机点动、正转（单向）、正反转（双向）、降压起动、调速、制动、位置、顺序和时间控制等基本控制线路。
3、掌握以上控制电路的构成、动作流程和必要的保护措施。
4、进一步熟悉基本电器在控制线路中的作用。
第7章常用生产机械的电气控制教学内容：卧式车床的电气控制线路及常见故障分析；摇臂钻床的电气控制线路及常见故障分析；铣床的电气控制线路及常见故障分析；平面磨床、镗床、交流桥式起重机的电气控制（选学）。
基本要求：1、了解常用生产机械的工作原理及机械、电气配合的意义。
2、掌握常用生产机械电气控制的特点3、学会阅读、分析常用生产机械电气原理图。
4、了解常用生产机械故障排除的方法。
第8章电气控制电路设计（选学）第9章实验与实训教学内容：1、9．2．2三相笼型异步电动机的简单测试与接线2、9．2．3三相笼型异步电动机单方向起动、停止及点动控制3、9．2．4三相笼型异步电动机的可逆旋转控制4、9．2．5三相笼型异步电动机Y-△减压起动控制5、9．2．6三相笼型异步电动机反接制动控制6、9．2．11X62W铣床的运行控制与故障分析基本要求：可任选以上至少两个实验课题进行实训，其它实验可在学习相关内容时以演示、现场教学等形式进行学习。
四、本课程与其他课程的关系本课程的先修课程为数学、物理、电工基础等课程，后续课程为机电一体化概论、PLC 应用技术等。
五、考核方法及考核要求本课程为期末全省统考，统考形式为书面闭卷。
江苏省邗江职业技术教育中心1．1．1直流电机的结构我们讨论电机及其它电器的结构，目的在于了解它们各主要部件的名称、作用、相互组装及动作关系。
以利正确选用和使用。
电机的结构是由以下几方面的要求来确定的。
首先是电磁方面的要求:使电机产生足够的磁场，感应出一定的电动势，通过一定的电流，产生一定的电磁转矩，要有一定的绝缘强度。
其次是机械方面的要求：电机能传递一定的转矩，保持机械上的坚固稳定。
此外，还要满足冷却的要求，温升不能过高；还要考虑便于检修，运行可靠等。
从电机的基本工作原理知道，电机的磁极和电枢之间必须有相对运动，因此，任何电机都有固定不动的定子和旋转的转子两部分组成，在这两部分之间的间隙叫空气隙。
下面介绍直流电机的结构。
下图是直流电机结构图。
一、定子定子的作用是产生磁场和作为电机机械支撑。
它由主磁极、换向磁极、电刷、机座、端盖和轴承等组成。
(一)主磁极主磁极的作用是产生主磁通φ，主磁极铁心包括极心和极掌两部分。
极心上套有励磁绕组，各主磁极上的绕组一般都是串联的。
直流电机的磁极如图所示。
极掌的作用是使空气隙中磁感应强度分布最为合适。
改变励磁电流I的方向，就可改变主磁极极性，也就改变了磁场方向。
f(二)换向磁极在两个相邻的主磁极之间中性面内有一个小磁极，这就是换向磁极。
它的构造与主磁极相似，它的励磁绕组与主磁极的励磁绕组相串联。
换向磁极的作用是产生附加磁场，改善电机的换向，减小电刷与换向器之间的火花，不致使换向器烧坏。
主磁极中性面内的磁感应强度本应为零值，但是，由于电枢电流通过电枢绕组时所产生的电枢磁场，使主磁极中性面的磁感应强度不能为零值。
于是使转到中性面内进行电流换向的绕组产生感应电动势，使得电刷与换向器之间产生较大的火花。
用换向磁极的附加磁场来抵消电枢磁场，使主磁极中性面内的磁感应强度接近于零，这样就改善了电枢绕组的电流换向条件，减小了电刷与换向器之间的火花。
(三)电刷装置电刷装置主要由用碳一石墨制成导电块的电刷、加压弹簧和刷盒等组成。
固定在机座上(小容量电机装在端盖上)不动的电刷，借助于加压弹簧的压力和旋转的换向器保持滑动接触，使电枢绕组与外电路接通。
电刷数一般等于主磁极数，各同极性的电刷经软线汇在一起，再引到接线盒内的接线板上，作为电枢绕组的引出端。
(四)机座机座用铸钢或铸铁制成。
用来固定主磁极、换向磁极和端盖等，它是电机磁路的一部分。
机座上的接线盒有励磁绕组和电枢绕组的接线端，用来对外接线。
(五)端盖端盖由铸铁制成，用螺钉固定在底座的两端，盖内有轴承用以支撑旋转的电枢。
二、转子转子又称电枢，是电机的旋转部分。
它由电枢铁心、绕组、换向器等组成。
如右图所示。
(一)电枢铁心电枢铁心由硅钢片冲制迭压而成，在外圆上有分布均匀的槽用来嵌放绕组。
铁心也作为电机磁路的一部分。
(二)绕组绕组是产生感应电动势或电磁转矩，实现能量转换的主要部件。
它是由许多绕组元件构成，按一定规则嵌放在铁心槽内和换向片相连，使各组线圈的电动势相加。
绕组端部用镀锌钢丝箍住，防止绕组因离心力而发生径向位移。
(三)换向器换向器由许多铜制换向片组成，外形呈圆柱形，片与片之间用云母绝缘。
1．1．2 直流电机工作原理任何电机的工作原理都是建立在电磁感应和电磁力这个基础上的。
为了讨论直流电机的工作原理，我们把复杂的直流电机结构简化为工作原理图。
一、直流发电机的工作原理在电工课程中，我们已经知道在磁场中运动的导体内，将产生感应电动势——电磁感应定律。
发电机就是应用这个定律工作的。
上图所示的是一台两磁极直流发电机的工作原理图。
图中 N和 S是一对静止的磁极，用以产生磁场，其磁感应强度沿圆周为正弦分布。
容量较小的发电机是用永久磁铁做磁极的。
容量较大的发电机的磁场是由直流电流通过绕在磁极铁心上的绕组产生的。
用来形成N极和S极的绕组称为励磁绕组，励磁绕组中的电流称为励磁电流If 。
在N极和 S极之间，有一个能绕轴旋转的圆柱形铁心，其上紧绕着一个线。
圈称为电枢绕组(图中只画出一匝线圈)，电枢绕组中的电流称为电枢电流Ia 电枢绕组两端分别接在两个相互绝缘而和绕组同轴旋转的半圆形铜片——换向片上，组成一个换向器。
换向器上压着固定不动的炭质电刷。
铁心、电枢绕组和换向器所组成的旋转部分称为电枢。
当电枢被原动机以恒速驱动，按逆时针方向转动时，用右手定则可以判定，线圈ab和cd边切割磁力线产生的感应电动势的方向，则在负载与线圈构成的回路中产生电流Ia，其方向与电动势方向相同。
电流由电刷Ａ流出，由电刷Ｂ流回。
当电枢转到上图b所示位置时，ab边转到了S极下，cd边转到了N极下。
这时线圈中感应电动势的方向发生了改变，但由于换向器随同一起旋转，使得电刷 A总是接触 N极下的导线，而电刷B总是接触S极下的导线，故电流仍由A流出 B流回，方向不变。
虽然有换向器的作用，将线圈内的交变电动势在两电刷间变换为方向不变的电动势，但它的大小仍然是脉动的。
欲获得在方向和量值上均为恒定的电动势，则应把电枢铁心上的槽数和线圈匝数增多，同时换向器上的换向片数也要相应地增加。
直流发电机的电动势，因割切磁力线而产生，故两电刷间电动势E的大小，与发电机电枢的转速n和磁极磁通φ的乘积成正比，即φnE＝CE式中，C为电机常数，与电机的构造有关；φ的单位是Wb；n的单位是 r/min；EE的单位的是 V。
在这种情况下，直流电机便是一个直流电源，向负载输出直流电功率。
与此同时，电枢电流 Ia与磁场相互作用而产生的电磁力形成了电磁转矩T。
T＝CTφIa是与电动机结构有关的常数；φ的单位是Wb；Ia的单位是A; T的单式中，CT位是N.m。
用左手定则可以判定，电磁转矩 T的方向与电枢旋转方向相反。
因此，在电枢等速旋转时，原动机的驱动转矩 T1必须与发电机的电磁转矩 T和空载损耗转矩 T0相平衡( T是发电机轴上的转矩)，即T1=T+ T当发电机的负载(即电枢电流)增加时，电磁转矩和输出功率也随之增加，这时原动机的驱动转矩所供给的机械功率亦必须相应增加，以保持转矩之间和功率之间的平衡，使转速基本上不变。
可见，发电机向负载输出电功率的同时，原动机却向发电机输出机械功率，发电机起着将机械能转换为电能的作用。