電動機與我們的生活密不可分。電動機是一種旋轉式機器，它將電能轉變?yōu)闄C械能。電動機按使用電源不同分為直流電動機和交流電動機，其中交流電動機中常用的是三相異步電動機和單相異步電動機。

第四章

直流電動機概述：直流電機是指通入直流電流而產(chǎn)生機械運動的電動機，或能輸出直流電流的發(fā)電機。具有可逆性。（1）調速性能好:調速范圍廣，易于平滑調節(jié)。（2）起動、制動轉矩大，易于快速起動、停車。（3）易于控制。直流電機特性：（1）軋鋼機、電氣機車、中大型龍門刨床等調速范圍大的大型設備。（2）用蓄電池做電源的地方，如汽車、拖拉機等。（3）執(zhí)行元件、測量元件。用途：直流電動機由定子、轉子兩大部分所組成

直流電機組成：按勵磁方式的不同，傳統(tǒng)型直流伺服電動機可以再分為永磁式和電磁式兩種。永磁式直流電動機的定子磁極由永久磁鋼組成。電磁式直流電動機的定子磁極通常由硅鋼片鐵心和勵磁繞組組成。

分類：根據(jù)勵磁線圈和轉子繞組的聯(lián)接關系，勵磁式的直流電機又可細分為：他勵電動機：勵磁線圈與轉子電樞的電源分開。M他勵UfIfIaU勵磁方式：并勵電動機：勵磁線圈與轉子電樞并聯(lián)到同一電源上。串勵電動機：勵磁線圈與轉子電樞串聯(lián)接到同一電源上。復勵電動機：勵磁線圈與轉子電樞的聯(lián)接有串有并，接在同一電源上。M并勵UIfM串勵UM復勵U以起動機為例介紹直流電動機的

各部分作用及工作原理直流串激式電動機主要由機殼、磁極、電樞、換向器及電刷等組成，如下圖所示。結構：1一磁場繞組2一磁極鐵心3一外殼4一磁極固定螺釘5一換向器6一轉子鐵心7一電樞繞組8一電樞軸磁極：作用是產(chǎn)生磁場，由鐵心和磁場繞組組成。鐵心用螺釘固定在殼體的內壁上，其上套有磁場繞組。磁極的數(shù)目一般為4個（兩對），功率超過7.5kW的起動機有用6個（三對）的。磁場繞組用矩形截面的裸銅條繞制。4個磁場繞組的連接方法有兩種，如下圖所示。一種是4個相互串聯(lián)，另一種是兩串兩并，即先將兩個串聯(lián)后再并聯(lián)。不論采用哪一種連接方式，4個磁場繞組產(chǎn)生的極性是相互交錯的。磁場與磁路電樞和換向器

：

電樞是產(chǎn)生電磁轉矩的核心部件，主要由電樞軸、電樞鐵心、電樞繞組和換向器組成。換向器和鐵心都壓裝在電樞軸上，電樞繞組則嵌裝在鐵心內。電樞軸的一端制有螺旋花鍵與傳動機構聯(lián)接。電樞軸兩端支承在殼體內。

電樞和換向器

：鐵心由許多相互絕緣的硅鋼片疊裝而成，其圓周表面上有槽，用來安放電樞繞組。電樞繞組各線圈的端頭均焊接在換向器上。換向器由銅片和云母片相間疊壓而成。換向器的作用是把通入電刷的直流電流轉變?yōu)殡姌欣@組中導體所需的交變電流。電刷與電刷架

：電刷與電刷架的作用是將電流引入電動機。4個電刷架均固定在前端蓋上，其中兩個電刷架與端蓋絕緣，稱為絕緣電刷架；另外兩個電刷架與端蓋直接鉚合而搭鐵，稱為搭鐵電刷架．電刷由銅與石墨粉壓制而成，加人銅是為了減小電阻并增加耐磨性。電刷裝在電刷架中，借彈簧壓力將它壓緊在換向器上，電刷彈簧的壓力一般為11.7N~14.7N。端蓋：端蓋分為前、后兩個端蓋。前端蓋一般用鋼板壓制而成，其上裝有4個電刷架，后端蓋用鑄鐵澆鑄而成。它們分別裝在機殼的兩端，靠兩個長螺栓與起動機機殼緊固在一起。兩端蓋均裝有青銅石墨軸承或鐵基含油軸承套。機殼

：機殼用鋼管制成，一端開有窗口，作為觀察電刷與換向器之用，平時用防塵箍蓋住。機殼上只有一個電流輸人接線柱（與外殼絕緣），并在內部與磁場繞組的一端相接。直流電動機的工作原理：直流電動機是將電能轉換為機械能的設備，是以通電導體在磁場中受電場力作用的原理而制成的。接通直流電壓U時，直流電流為從a邊流入，b邊流出，由于a邊處于N極之下，b邊處于S極之下，則線圈受到電磁力而形成一個逆時針方向的電磁轉矩T，使電樞繞組繞軸線方向逆時針轉動。當電樞轉動半周后，a邊處于S極之下，而b邊處于N極之下。由于采用了電刷和換向器裝置，此時電樞中的直流電流方向變?yōu)閺腷邊流入，從a邊流出。電樞仍受到一個逆時針方向的電磁轉矩T的作用，繼續(xù)繞軸線方向逆時針轉動。直流電動機的轉矩：電樞軸上產(chǎn)生的電磁轉矩M的大小，與電樞電流Ia及磁極磁通φ的大小成正比，即：

M=CmIaφ式中：Cm―電機常數(shù)，與電動機的磁極對數(shù)、繞組個數(shù)有關。直流電動機轉矩自動調節(jié)原理

：當直流電動機接入直流電源時，產(chǎn)生電磁轉矩，使電樞旋轉。但當電樞旋轉時，由于電樞繞組又切割磁力線，則其中又產(chǎn)生了一感應電動勢。按右手定則可知，該電動勢的方向恰與電樞電流的方向相反，如圖4-32所示。由于它與外加電壓的方向相反，故稱反電動勢，其大小為：Ef=Cenφ這樣外加于電樞上的電壓U1,，一部分消耗在電樞電阻Ra上，一部分則用來平衡電動機的反電動勢Ef。即：U1=Ef+RaIa上式是在電動機運轉時，必須滿足的一個基本條件，稱為電壓平衡方程式。由此式可知，電樞電流I。為：分析上式可知：當電動機的負載增加時，電樞軸上的阻力轉矩增加，電樞轉速降低，而使反電動勢E隨之減小，電樞電流I。增大，因此電磁轉矩也將隨之增大，直至電磁轉矩增加到與阻力矩相等時為止，這時電動機將在新的負載下以較低的轉速平穩(wěn)運轉。反之，當電動機的負載減小時，電樞轉速升高，反電動勢增大，電樞電流減小，電磁轉矩則隨之減小，直至電動機的電磁轉矩減小