直流電機(jī)的工作原理[多圖]

要想更好的利用使用直流電機(jī)，我們首先需要從了解它的工作原理開始，電動(dòng)機(jī)的作用是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，它因輸入的電流不同，又分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)。這里專門介紹直流電機(jī)的工作原理，具體圖詳解：

　　如上圖（a）所示，則有直流電流從電刷A流入，經(jīng)過線圈abcd,從電刷B流出，根據(jù)電磁力定律，載流導(dǎo)體ab和cd收到電磁力的作用，其方向可由左手定則判定，兩段導(dǎo)體受到的力形成了一個(gè)轉(zhuǎn)矩，使得轉(zhuǎn)子逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到如上圖（b）所示的位置，電刷A和換向片2接觸，電刷B和換向片1接觸，直流電流從電刷A流入，在線圈中的流動(dòng)方向是dcba,從電刷B流出。
　　此時(shí)載流導(dǎo)體ab和cd受到電磁力的作用方向同樣可由左手定則判定，它們產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩仍然使得轉(zhuǎn)子逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。這就是直流電機(jī)的工作原理。外加的電源是直流的，但由于電刷和換向片的作用，在線圈中流過的電流是交流的，其產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩的方向卻是不變的。
　　實(shí)用中的直流電機(jī)轉(zhuǎn)子上的繞組也不是由一個(gè)線圈構(gòu)成，同樣是由多個(gè)線圈連接而成，以減少電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的波動(dòng)，繞組形式同發(fā)電機(jī)。如下動(dòng)畫演示：

　　轉(zhuǎn)子部分的電樞鐵芯是主磁路的組成部分，電樞繞組由一定數(shù)目的電樞線圈按照一定的規(guī)律鏈接組成，是直流電機(jī)的電路部分，產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)，進(jìn)行機(jī)電能量的轉(zhuǎn)換。而換向器主在直流發(fā)電機(jī)中主要起整流的作用，而在電動(dòng)機(jī)中起的是逆變作用。

直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)多種多樣，但原理相同。定子上總有一對(duì)直流勵(lì)磁的靜止的主磁極N和S,在旋轉(zhuǎn)部分轉(zhuǎn)子上安裝有電樞鐵芯。線圈的首和尾分別連接到兩個(gè)圓弧形的銅片上，即換向片，換向片之間是絕緣的。當(dāng)電樞轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電樞線圈通過換向片和電刷與外電路接通。

　　定子部分的主磁極的作用就是建立主磁場(chǎng)。絕大多數(shù)的直流電機(jī)的主磁極不是磁鐵，而是由勵(lì)磁繞組通以直流電流來建立磁場(chǎng)的。
　　轉(zhuǎn)子部分的電樞鐵芯是主磁路的組成部分，電樞繞組由一定數(shù)目的電樞線圈按照一定的規(guī)律鏈接組成，是直流電機(jī)的電路部分，產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)，進(jìn)行機(jī)電能量的轉(zhuǎn)換。而換向器主在直流發(fā)電機(jī)中主要起整流的作用，而在電動(dòng)機(jī)中起的是逆變作用。

將直流電機(jī)的工作原理歸結(jié)如下：
　　將直流電源通過電刷接通電樞繞組，使電樞導(dǎo)體有電流流過。
　　電機(jī)內(nèi)部有磁場(chǎng)存在。
　　載流的轉(zhuǎn)子（即電樞）導(dǎo)體將受到電磁力f的作用f=Blia（左手定則）
　　所有導(dǎo)體產(chǎn)生的電磁力作用于轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子以n（轉(zhuǎn)/分）旋轉(zhuǎn)，以便拖動(dòng)機(jī)械負(fù)載。
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