直流电动机结构

在直流电动机模型课件中介绍了直流电动机的原理和基本结构. 这里，使用直流电动机模型介绍其具体结构.

电动机模型的磁路如图1所示. 两个主磁极安装在基座上以形成定子. 基座也称为磁轭，是主极磁力线的路径. 转子在两个极的中间. 磁极直流电动机的电枢，磁轭和转子由具有良好导磁率的材料制成. 主磁极的励磁绕组产生电动机的磁场. 图中的淡蓝色箭头线指示磁力线的方向.

图1 —直流电动机的磁路

基座和磁极

主磁极由冲压硅钢板制成直流电动机的电枢，定子励磁绕组套在主磁极上. 大于1kW的大型直流电动机也有一个换向极. 换向极也称为中间极，并且该极被换向极绕组覆盖. 请参见图2. 有关换向极的作用，请参阅参考资料.

图2-主磁极和换向极

基座是由具有良好磁导率的钢制成的磁轭，覆盖有励磁绕组的主磁极用螺栓固定在基座的内部. 带有换向极的电动机将换向极安装在两个主磁极之间，请参见图3.

图3-轭和定子绕组

根据技术要求，正确连接两个主磁极励磁绕组，将导线从底座中引出，激励绕组在通电时会在两个主磁极之间产生一个主磁场. 如果有换向极，则将换向极绕组正确连接.

基座的两端有前端盖和后端盖. 轴承安装在端盖上. 电机转子轴由端盖支撑. 端盖起到隔离和保护电动机内部组件的作用.

图4－电动机端盖

转子和刷子

直流电动机的转子也称为电枢. 电枢芯由具有良好磁导率的硅钢片组成. 该模型的铁芯在圆周上均匀分布有16个槽，用于嵌入放电电枢绕组. 电枢铁芯的直径略小于主极之间的距离.

图5--直流电动机电枢铁芯

将缠绕的转子线圈嵌入电枢插槽. 每个线圈具有一对引线. 这些线圈一起形成电枢绕组. 缠绕在电枢绕组上的转子也称为电枢. 电枢绕组的展开图将在后面描述.

图6-电枢绕组

该换向器有16个铜制换向器片，它们排列成圆柱形并固定在绝缘套上. 换向片之间存在间隙，并且彼此绝缘. 槽的每个换向器端均提供有焊接线圈引线. 图7从两个角度显示了换向器的外观.

图7--转换器

将换向器安装在电枢旋转轴上，并按照规则将电枢绕组的导线焊接到换向器片上. 有关绕组线圈的引线，换向片和电刷之间的对应关系，请参见绕组的扩展图（图19）.

图8--直流电动机电枢

为了散发电动机产生的热量，必须在电枢轴上安装风扇. 图9是完整的直流电动机转子.

图9-带风扇的直流电动机电枢

电枢绕组由电刷供电. 刷子的主要成分是石墨，具有良好的导电性和润滑性. 电刷安装在电刷盒（电刷架）中，并通过蜗壳弹簧压向换向器. 电刷通过电刷编织层连接到终端.

此模型具有两个主磁极，因此有两个电刷组，每个电刷组由两个电刷组成. 刷盒固定在刷架上，形成刷具.

图10--画笔设备

电刷装置和换向器之间的位置关系如图11所示. 根据电枢绕组和换向器的普通绕组法的末端焊接位置，两个电刷组分别分布在上部和下部. 换向器的下侧.

图11-电枢，换向器和电刷装置

安装转子

在转子轴的两端安装轴承，并将转子插入定子的主磁极之间，见图12.

图12--定子和电枢

图13是底座的剖视图.

图13--定子和电枢的局部视图

在不排放刷子的情况下将刷子装置安装在后盖上.

图14 —安装画笔设备

在机器基座的两端安装两个端盖，使转子可以自由旋转并覆盖轴承盖. 安装电刷，将电刷线与换向器绕组串联连接，然后将其从底座中引出. 如果没有换向器，则将电刷线直接从底座中穿出，并将电线连接到接线盒中. 盖上进气百叶窗和排气百叶窗. 图15是该直流电动机的剖视图.

图15--直流电动机横截面图

图. 图16是直流电动机的外观.

图16-直流电动机的外观（1）

从另一个角度看直流电动机

图17-直流电动机的外观（2）

请观看直流电动机横截面操作的3D.

直流电动机运行的横截面3D

电动机绕组的放大图

直流电动机绕组主要包括定子励磁绕组和电枢绕组. 定子绕组非常简单，可以直接缠绕在磁极上. 两个磁极的线圈串联连接以形成励磁绕组. 参见左图18. 换向极绕组也直接缠绕在换向极上. 两个换向极线圈串联，然后通过电刷与电枢绕组串联，如图18的右图所示.

图18－定子绕组的原理图

直流电动机的电枢绕组由多个线圈组成，每个线圈称为一个元素. 绕组的表示在交流电动机绕组课件的图2中显示. 直流电动机绕组基本上具有单层叠绕组和单波形绕组. 该模型使用单堆叠绕组. 电机转子有16个槽，整个绕组由16个元件组成.

该图的上部是电枢的16个插槽，每个插槽内嵌有2个组件的有效边缘；图的上部是两个主磁极，磁极宽度对应于6个电枢槽. 图的下部是换向器和电刷. 设置电刷的正极和负极，并且每个元素在图中均标有电流方向箭头. 可以看出，对应于同一磁极的每个元件的有效侧电流的方向相同，从而确保了电磁力的方向相同.

图19 — 16槽电枢绕组的放大图

目前，小型直流电动机被永久磁化，并且电子电路用于换向. 有关介绍，请参见永磁电动机结构课件.

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