直流电动机的基本工作原理是建立在电磁感应和电磁力的基础上的。图1为直流电动机的基本构成图。
图1 直流电动机的基本构成团
它主要由磁极、电枢、电刷及换向片(又称整流子或转换器)等三大部分构成。
n、s两个磁极在工作时固定不动,故又称定子。定子磁极用于产个主磁场。在永磁式直流电动机中(一般为小功率的直流电动机),磁极采用永磁材料制成。充磁后即可产生恒定磁场。在他励式直流电动机中,磁极由冲压的硅钢片迭加而成;外绕励磁线圈,由外加励磁电流才能产生磁场。在磁极的内側有一个安装在轴承上可以转动的铁心(电枢铁心,为便于看清结构,图中用双点画线表示铁心)。
电枢是直流电动机中的转动部分,故又称转子。它由硅钢片叠成,并在表面嵌有绕组(电枢绕组)(图中只画出了一匝)。绕组的起头和终端接在与电枢铁心同轴转动的一个换向片上,同固定在机座上的电刷联接,而与外加的电枢电源相连。
当电枢绕组中通过直流电时,在定子磁场的作用下就会产生带动负载旋转的电磁力和电磁转矩,驱动转子旋转。产生的直流电动机 的电磁转矩下式表示:
t=kmφid (1)
图2 直流电动机的截面图
式中: t-电磁转矩(n.m); 1-主极;2-励磁绕组;3-附加极;4附加极绕组;
φ-对磁极的磁通(wb); 5-极掌;6-极心;7-电枢;8-通份槽;9-电枢绕组;
id-电枢电流(a); 10-空气隙;11-轭
km-与电动机结构有关的常数。
km=pn/2πa (其中,p为磁极对, a为电枢绕组并联支路数、n为切割磁通的电枢总导体数。)
图2为四极直流电动机的截面图。由图可见直流电动机的基本构造。它由主极、励磁绕组、附加极、附加极绕组、电枢、电枢绕组、轭等构成。
