直流电机基本构造
直流电机基本构造
直流电机由静止的定子和旋转的
转子两大部分组成。定、转子之间有
一定的间隙，称为气隙。定子的作用
是产生磁场和做电机的机械支撑，主
要由主磁极（简称主极）、换向极、机
座、端盖、电刷装置等部件组成。转
子的作用是产生感应电枢感应电势或
电磁转矩，主要由电枢铁心、电枢绕
组、换向器、转轴和风扇等部件组成
的。如图1所示。
(一) 定子部分
1．主磁极（简称主极）
主磁极用来产生气隙磁场并在电 枢表面外的气隙空间里产生一定形状图1 直流电机结构 分布的气隙磁密。主磁极由主极铁心1－风扇；2－机座；3－电枢（铁心和绕组）； 和励磁线圈组成，主极铁心由1～4－主磁极铁心；5－电刷装置；6－换向器；7－接线板； 1.5mm 厚的低碳钢板冲成一定形状，8－接线盒；9－换向极；10－端盖；11－转轴
然后叠压用铆钉铆在一起，上面套上
事先绕制好的励磁线圈，整个磁极用螺钉固定在机座内表面上。
为了减小气隙中有效磁通的磁阻，改善气隙磁密的分布，磁极分为两部分，较宽的部分称为极靴，较窄的部分称为极身，这样还可以使励磁绕组牢固地套在磁极上，如图2所 示。小型直流电机的主磁极采用永久磁铁构成。
图2 主磁极
图3 换向极
2．换向极
换向极是用来改善直流电机的换向性能。换向极是由换向极铁心和套在铁心上的换向极绕组组成，如图3所示。大容量直流电机换向极铁心由薄钢板叠成，中小容量直流电机换向极由整块钢构成，换向极绕组与电枢绕组串联，换向极装在相邻两个主磁极之间，用螺钉固定在机座上。
3．机座
机座一方面用来固定主磁极、换向极和端盖等部件，并借助于底脚将电机固定在基础上，起机械支撑作用；另一方面它还是电机主磁路的一部分，叫定子磁轭，
起导磁作用，机座一
般用导磁性能较好的铸钢或厚钢片焊接而成。
4．电刷装置
电刷装置是使固定的电刷与旋转的换向器保
持滑动接触，将电枢电路与外电路接通，使电流
经电刷输入电枢或从电枢输出。它由电刷、刷握、
刷杆和刷杆座等组成。电刷放在电刷盒里，用弹
簧压在换向器外表面上，同时用铜丝辫将电流自
电刷引向刷握。如图4所示。刷握固定在刷杆上，
刷杆则装在刷杆座上，并且使二者之间具有良好
的绝缘。刷杆数通常与主磁极极数相同。各电刷
图4 电刷装置
杆在换向器外表面上沿圆周方向均匀分布。
(二) 转子部分
1．电枢铁心
电枢铁心的作用是用来嵌放电枢绕组和通过主磁通。当电枢旋转时，铁心中的磁通方向会发生变化，会在铁心中引起涡流和磁滞损耗。为了减少这部分损耗，通常用0.5mm 厚的两面涂有绝缘漆的硅钢片冲片叠压而成。每张冲片冲有嵌放绕组的槽和一些轴向通风孔，叠压好的电枢铁心安装在转轴上，如图5所示。
（a ） （b ） （c ）
图5 电枢铁心及电枢铁心冲片
（a ）电枢铁心； （b ）开口槽； （b ）梨形槽
2．电枢绕组
电枢绕组的作用是产生感应电势和通过电流，实现机电能量转换。电枢绕组是用包有绝缘的导线绕制成一个个电枢线圈（线圈也成为元件）嵌放在电枢铁心槽内，线圈与铁心之间以及上下层线圈之间均要绝缘。每个元件的两个出线端都与换向器的换向片相连，连接时都按一定规律，构成电枢绕组。
3．换向器
换向器的作用是将电枢线圈中的交流变换为电刷
间的直流或将电刷间的直流逆变为电枢线圈中的交流。
换向器的结构有很多种，图9－6所示为一种常见的形
式。主要由许多换向片组成，相邻两个换向片之间用云
母绝缘。为节省铜材，换向器有升高片，线圈出线端接
在升高片上的小槽中，换向片数与线圈元件数相同。
图6 换向器