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直流電機結構原理簡述
直流電機主要分為定子和轉子兩大部分。定轉子之間存在的間隙稱為氣隙。
1．定子
定子是電機的靜止部分，主要用來產生磁場。它主要包括：
（1）主磁極
主磁極包括鐵心和勵磁繞組兩部分。當勵磁繞組中通人直流電流后，鐵心中即產生勵磁磁通，并在氣隙中建立勵磁磁場。勵磁繞組通常用圓形或矩形的絕緣導線制成一個集中的線圈，套在磁極鐵心外面。主磁極鐵心一般用1～1.5mm厚的低碳鋼板沖片疊壓鉚接而成，主磁極鐵心柱體部分稱為極身，靠近氣隙一端較寬的部分稱為極靴，極靴與極身交接處形成一個突出的肩部，用以支撐住勵磁繞組。極靴沿氣隙表面成弧形，使磁極下氣隙磁通密度分布更合理。整個主磁極用螺桿固定在機座上。
主磁極總是n、s兩極成對出現。各主磁極的勵磁繞組通常是相互串聯連接，連接時要能保證相鄰磁極的極性按n、s交替排列。
（2）換向極
換向極也由鐵心和繞組構成。中小容量直流電機的換向極鐵心是用整塊鋼制成的，大容量和換向要求高的電機，換向極鐵心用薄鋼片疊成，換向極繞組要與電樞繞組串聯，因通過的電流大，導線截面較大，匝數較少。換向極裝在主磁極之間，換向極的數目一般等于主磁極數，在功率很小的電機中，換向極的數目有時只有主磁極極數的一半，或不裝換向極。換向極的作用是改善換向，防止電刷和換向器之間出現過強的火花。
（3）電刷裝置
電刷裝置由電刷，刷握、壓緊彈簧和刷桿座等組成。電刷是用碳-石墨等做成的導電塊，電刷裝在刷握的盒內，用壓緊彈簧把它壓緊在換向器的表面上。壓緊彈簧的壓力可以調整，保證電刷與換向器表面有良好的滑動接觸，刷握固定在刷桿上，刷桿裝在刷桿座上，彼此之間絕緣。刷桿座裝在端蓋或軸承蓋上，根據電流的大小，每一刷桿上可以有幾個電刷組成的電刷組，電刷組的數目一般等于主磁極數。電刷的作用是與換向器配合引入、引出電流。
（4）機座和端蓋
機座一般用鑄鋼或厚鋼板焊接而成。它用來固定主磁極、換向極及端蓋，借助底腳將電機固定于基礎上、機座還是磁路的一部分，用以通過磁通的部分稱為磁軛，端蓋主要起支撐作用，端蓋固定于機座上，其上放置軸承，支撐直流電機的轉軸，使直流電機能夠旋轉。
2．轉子
轉子是電機的轉動部分，轉子的主要作用是感應電動勢，產生電磁轉矩，使機械能變為電能（發電機）或電能變為能（電動機）的樞紐。它主要包括：
（1）電樞 電樞又包括鐵心和繞組兩部分。
①電樞鐵心
電樞鐵心一般用0.5mm厚的涂有絕緣漆的硅鋼片沖片疊成，這樣鐵心在主磁場中轉動時可以減少磁滯和渦流損耗。鐵心表面有均勻分布的齒和槽，槽中嵌放電樞繞組。電樞鐵心構成磁的通路。電樞鐵心固定在轉子支架或轉軸上。
②電樞繞組
電樞繞組是用絕緣銅線繞制成的線圈按一定規律嵌放到電樞鐵心槽中，并與換向器作相應的連接。線圈與鐵心之間以及線圈的上下層之間均要妥善絕緣，用槽楔壓緊，再用玻璃絲帶或鋼絲扎緊。電樞繞組是電機的核心部件，電機工作時在其中產生感應電動勢和電磁轉矩，實現能量的轉換。
（2）換向器
換向器的作用是與電刷配合，將直流電動機輸入的直流電流轉換成電樞繞組內的交變電流，或是將直流發電機電樞繞組中的交變電動勢轉換成輸出的直流電壓。
換向器是一個由許多燕尾狀的梯形銅片間隔云母片絕緣排列而成的圓柱體，每片換向片的一端有高出的部分，上面銑有線槽，供電樞繞組引出端焊接用。所有換向片均放置在與它配合的具有燕尾狀槽的金屬套簡內，然后用v形鋼環和螺紋壓圈將換向片和套筒緊固成一整體，換向片組與套筒、v形鋼環之間均要用云母片絕緣。
（3）轉軸 在轉軸上安裝電樞和換向器。
3．氣隙
靜止的磁極和旋轉的電樞之間的間隙稱為氣隙。在小容量電機中，氣隙為0.5～3mm。氣隙數值雖小，但磁阻很大，為電機磁路的主要組成部分。氣隙大小對電機運行性能有很大影響。
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