什么是直流电机(直流电机有哪些主要部件各起什么作用)

什么是直流电机

直流电机（D.C.machine）是实现直流电能和机械能互相转换的电机。当它作电动机运行时是直流电动机，将电能转换为机械能；作发电机运行时是直流发电机，将机械能转换为电能。

直流电机有定子和转子两大部分组成，定子上有磁极（绕组式或永磁式），转子有绕组，通电后，转子上也形成磁场（磁极），定子和转子的磁极之间有一个夹角，在定转子磁场（n极和s极之间）的相互吸引下，是电机旋转。改变电刷的位子，就可以改变定转子磁极夹角（假设以定子的磁极为夹角起始边，转子的磁极为另一边，由转子的磁极指向定子的磁极的方向就是电机的旋转方向）的方向，从而改变电机的旋转方向. 直流励磁的磁路在电工设备中的应用，除了直流电磁铁（直流继电器、直流接触器等）外，最重要的就是应用在直流旋转电机中。在发电厂里，同步发电机的励磁机、蓄电池的充电机等，都是直流发电机；锅炉给粉机的原动机是直流电动机。此外，在许多工业部门，例如大型轧钢设备、大型精密机床、矿井卷扬机、市内电车、电缆设备要求严格线速度一致的地方等，通常都采用直流电动机作为原动机来拖动工作机械的。直流发电机通常是作为直流电源，向负载输出电能；直流电动机则是作为原动机带动各种生产机械工作，向负载输出机械能。在控制系统中，直流电机还有其它的用途，例如测速电机、伺服电机等。虽然直流发电机和直流电动机的用途各不同，但是它们的结构基本上一样，都是利用电和磁的相互作用来实现机械能与电能的相互转换。 直流电机的最大弱点就是有电流的换向问题，消耗有色金属较多，成本高，运行中的维护检修也比较麻烦。因此，电机制造业中正在努力改善交流电动机的调速性能，并且大量代替直流电动机。不过，近年来在利用可控硅整流装置代替直流发电机方面，已经取得了很大进展。包括直流电机在内的一切旋转电机，实际上都是依据我们所知道的两条基本原则制造的。一条是：导线切割磁通产生感应电动势；另一条是：载流导体在磁场中受到电磁力的作用。因此，从结构上来看，任何电机都包括磁场部分和电路部分。从上述原理可见，任何电机都体现着电和磁的相互作用，是电、磁这两个矛盾着的对立面的统一。我们在这一章里讨论直流电机的结构和工作原理，就是讨论直流电机中的“磁”和“电”如何相互作用，相互制约，以及体现两者之间相互关系的物理量和现象（电枢电动势、电磁转矩、电磁功率、电枢反应等）。 《一》 直流发电机的基本工作原理 直流发电机和直流电动机具有相同的结构，只是直流发电机是由原动机（一般是交流电动机）拖动旋转而发电。可见，它是把机械能变为电能的设备。直流电动机则接在直流电源上，拖动各种工作机械（机床、泵、电车、电缆设备等）工作，它是把电能变为机械能的设备。但是，当前已经有可控硅整流装置替代了直流发电机，为了能使大家更好的理解直流电动机，有必要同时讲述一下直流发电机的原理。 我们首先来观察直流发电机是怎样工作的。 如图1所示，电刷a、b分别与两个半园环接触，这时a、b两电刷之间输出的是直流电。我们再来看看这时线圈在磁极之间运动的情况。从图1（a）可以看出，当线圈的ab边在n极范围内按逆时针方向运动时，应用发电机右手定则，这时所产生的电动势是从b指向a。这时线圈的cd边则是在s极范围内按逆时针方向运动，依据发电机右手定则可以判断，cd边中的感应电动势方向是从d指向c。从整个线圈来看，感应电动势的方向是d-c-b-a。因此，和线圈a端连接的铜片1和电刷a是处于正电位；而和线圈的d端连接的铜片2和电刷b是处于负电位。如果接通外电路，那么电流就从电刷a经负载流入电刷b，与线圈一起构成闭合的电流通路。 当线圈的ab边转到s极范围内时，cd边就转到n极范围内（图1，b），用右手定则判断可以知道，这时线圈cd边中产生的电动势方向是从c到d，而ab边转到了s极范围内，其中电动势的方向则是有a到b。由于电刷在空间是不动的，因此和线圈d端连接的铜片2和电刷a接触，它的电位仍然是正。而与线圈a端连接的铜片1则和电刷b接触，它的电位仍然是负。接通外电路时，电流仍然是从电刷a经负载流入电刷b，与线圈一起构成闭合的电流通路。不过，要注意到这时线圈内的电流已经反向了。 由此可知，当线圈不停地旋转时，虽然与两个电刷接触的线圈边不停的变化，但是，电刷a始终是正电位，电刷b始终是负电位。因此，有两电刷引出的是具有恒定方向的电动势，负载上得到的是恒定方向的电压和电流。也就是说，尽管线圈abcd中感应电动势的方向不断交变，但是电刷a总是和处在n极范围内的线圈边接触，电刷b总是和处在s极范围内的线圈边相接触，它们的极性始终不变。于是，线圈中的交流电经过铜片和电刷整流后，便成为外电路中的直流电了。这两个半圆形的铜片就叫做换向片，它们合在一起叫做换向器。 《二》 直流电动机的基本工作原理 上面已经讨论了直流发电机的工作原理，现在再来讨论直流电动机是怎样工作的。 如果直流电机的转子不用原动机拖动，而把它的电刷a、b接在电压为u的直流电源上（如图2所示），那么会发生什么样的情况呢？从图上可以看出，电刷a是正电位，b是负电位，在n极范围内的导体ab中的电流是从a流向b，在s极范围内的导体cd中的电流是从c流向d。前面已经说过，载流导体在磁场中要受到电磁力的作用，因此，ab和cd两导体都要受到电磁力fde的作用。根据磁场方向和导体中的电流方向，利用电动机左手定则判断，ab边受力的方向是向左，而cd边则是向右。由于磁场是均匀的，导体中流过的又是相同的电流，所以，ab边和cd边所受电磁力的大小相等。这样，线圈上就受到了电磁力的作用而按逆时针方向转动了。当线圈转到磁极的中性面上时，线圈中的电流等于零，电磁力等于零，但是由于惯性的作用，线圈继续转动。线圈转过半州之后，虽然ab与cd的位置调换了，ab边转到s极范围内，cd边转到n极范围内，但是，由于换向片和电刷的作用，转到n极下的cd边中电流方向也变了，是从d流向c，在s极下的ab边中的电流则是从b流向a。因此，电磁力fdc的方向仍然不变，线圈仍然受力按逆时针方向转动。可见，分别处在n、s极范围内的导体中的电流方向总是不变的，因此，线圈两个边的受力方向也不变，这样，线圈就可以按照受力方向不停的旋转了，通过齿轮或皮带等机构的传动，便可以带动其它工作机械。 从以上的分析可以看到，要使线圈按照一定的方向旋转，关键问题是当导体从一个磁极范围内转到另一个异性磁极范围内时（也就是导体经过中性面后），导体中电流的方向也要同时改变。换向器和电刷就是完成这个任务的装置。在直流发电机中，换向器和电刷的任务是把线圈中的交流电变为直流电向外输出；而在直流电动机中，则用换向器和电刷把输入的直流电变为线圈中的交流电。可见，换向器和电刷是直流电机中不可缺少的关键性部件。 当然，在实际的直流电动机中，也不只有一个线圈，而是有许多个线圈牢固地嵌在转子铁芯槽中，当导体中通过电流、在磁场中因受力而转动，就带动整个转子旋转。这就是直流电动机的基本工作原理。 比较直流发电机和直流电动机的工作原理可以看出，它们的输入和输出的能量形式不同的。正如前面已经说过，直流发电机由原动机拖动，输入的是机械能，输出的是电能；直流电动机则是由直流电源供电，输入的是电能，输出的是机械能。

直流电机有哪些主要部件各起什么作用

直流电动机由定子、转子和其他部件组成。 一:定子： 1、机座。机械资称和倒磁路作用。 2、主磁极。产生磁场。 3、换向极。改善直流电机的换向。 4、电刷装置。转动的电枢绕组也外电路相连。 二、转子 ： 1、转轴。传递转矩。 2、电枢铁芯。承受电磁力的作用部件。 3、电枢绕组。产生感应电势和通过电流.产生电势转矩。 . 4、换向器。机械整流。作用是将外加直流电流逆变成绕组内交流电 。 三、其他部件。包括电刷装置、端盖、换向器、风扇等。 1、电刷装置。电刷装置由电刷、刷握、刷杆和刷杆座等组成，负责在旋转部件与静止部件之间传导电流。 2、换向器通过电刷与外电路相连，使电流流入或流出电枢绕组。 3、换向器。一般分前盖和后盖,用来固定和支撑电机转轴的。 4、风扇。负责降温。 拓展资料： 直流电机（direct current machine）是指能将直流电能转换成机械能（直流电动机）或将机械能转换成直流电能（直流发电机）的旋转电机。 它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。当它作电动机运行时是直流电动机，将电能转换为机械能；作发电机运行时是直流发电机，将机械能转换为电能。 参考资料：百度百科：直流电机

主要部件及作用如下： 一、定子： 1. 机座：机械资称和倒磁路作用 2. 主磁极：产生磁场 3. 换向极：改善直流电机的换向 4. 电刷装置：转动的电枢绕组也外电路相连 二、转子： 1. 转轴：传递转矩 2. 电枢铁芯：承受电磁力的作用部件 3. 电枢绕组：产生感应电势和通过电流产生电势转矩. 4. 换向器：机械整流 电动机中,将外加直流电流逆变成绕组内交流电 发电机中,将绕组内的交流电视整流成电刷两端的直流电势. 拓展资料： 工作原理： 直流电机里边固定有环状永磁体，电流通过转子上的线圈产生安培力，当转子上的线圈与磁场平行时，再继续转受到的磁场方向将改变， 因此此时转子末端的电刷跟转换片交替接触，从而线圈上的电流方向也改变，产生的洛伦兹力方向不变，所以电机能保持一个方向转动。 直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应的交变电动势，靠换向器配合电刷的换向作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势的原理。 感应电动势的方向按右手定则确定（磁感线指向手心，大拇指指向导体运动方向，其他四指的指向就是导体中感应电动势的方向）。 导体受力的方向用左手定则确定。这一对电磁力形成了作用于电枢一个力矩，这个力矩在旋转电机里称为电磁转矩，转矩的方向是逆时针方向，企图使电枢逆时针方向转动。 如果此电磁转矩能够克服电枢上的阻转矩（例如由摩擦引起的阻转矩以及其它负载转矩），电枢就能按逆时针方向旋转起来。 直流电机，是指能将直流电能转换成机械能（直流电动机）或将机械能转换成直流电能（直流发电机）的旋转电机。它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。当它作电动机运行时是直流电动机，将电能转换为机械能；作发电机运行时是直流发电机，将机械能转换为电能。 直流电机 百度百科

直流电机有定子和转子两个主要部件。 一，定子 1.机座:机械资称和倒磁路作用。 2.主磁极：产生磁场。 3.换向极:改善直流电机的换向。 4.电刷装置:转动的电枢绕组也外电路相连。 二，转子 1:转轴:传递转矩。 2:电枢铁芯:承受电磁力的作用部件。 3;电枢绕组：产生感应电势和通过电流产生电势转矩。 4:换向器:机械整流 电动机中,将外加直流电流逆变成绕组内交流电发电机中,将绕组内的交流电视整流成电刷两端的直流电势。 拓展资料： 直流电机（direct current machine）是指能将直流电能转换成机械能（直流电动机）或将机械能转换成直流电能（直流发电机）的旋转电机。 它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。当它作电动机运行时是直流电动机，将电能转换为机械能；作发电机运行时是直流发电机，将机械能转换为电能。 直流电机的结构应由定子和转子两大部分组成。直流电机运行时静止不动的部分称为定子，定子的主要作用是产生磁场，由机座、主磁极、换向极、端盖、轴承和电刷装置等组成。 运行时转动的部分称为转子，其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势，是直流电机进行能量转换的枢纽，所以通常又称为电枢，由转轴、电枢铁心、电枢绕组、换向器和风扇等组成。 主要分类 直流发电机 直流发电机是把机械能转化为直流电能的机器。 它主要作为直流电动机、电解、电镀、电冶炼、充电及交流发电机的励磁电源等所需的直流电机。 虽然在需要直流电的地方，也用电力整流元件，把交流电转换成直流电，但从某些工作性能方面来看，交流整流电源还不能完全取代直流发电机。 直流电动机 将直流电能转换为机械能的转动装置。电动机定子提供磁场，直流电源向转子的绕组提供电流，换向器使转子电流与磁场产生的转矩保持方向不变。 根据是否是否配置有常用的电刷-换向器可以将直流电动机分为两类，包括有刷直流电动机和无刷直流电动机。 无刷直流电机既保持了传统直流电机良好的调速性能又具有无滑动接触和换向火花、可靠性高、使用寿命长及噪声低等优点，因而在航空航天、数控机床、机器人、电动汽车、计算机外围设备和家用电器等方面都获得了广泛应用。 按照供电方式的不同，无刷直流电机又可以分为两类：方波无刷直流电动机，其反电势波形和供电电流波形都是矩形波，又称为矩形波永磁同步电动机；正弦波无刷直流电动机，其反电势波形和供电电流波形均为正弦波。 参考资料：搜狗百科-直流电机

一:定子: 1.机座:机械资称和倒磁路作用 2.主磁极;产生磁场 3.换向极:改善直流电机的换向 4.电刷装置:转动的电枢绕组也外电路相连 二:转子 1:转轴:传递转矩 2:电枢铁芯:承受电磁力的作用部件 3;电枢绕组;产生感应电势和通过电流产生电势转矩. 4:换向器:机械整流 电动机中,他将外加直流电流逆变成绕组内交流电 发电机中,将绕组内的交流电视整流成电刷两端的直流电势.

直流电机有励磁、电枢、换向器和电刷，当然还有外壳，轴承等等。 励磁可以是永磁的或者电励磁的，提供励磁磁通。电枢包括电枢铁心和绕组，通电流产生转矩。换向器和电刷将直流电变成正反交替变化的电流输入到电枢绕组里。