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直流电机

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直流电机（direct current machine）是指能将直流电能转换成机械能（直流电动机）或将机械能转换成直流电能（直流发电机）的旋转电机。它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。当它作电动机运行时是直流电动机，将电能转换为机械能；作发电机运行时是直流发电机，将机械能转换为电能。

直流电机目录

概述
工作原理
分类
功能应用
主要品牌
常见问题

概述

一个刷直流电机提供精确的控制速度,由直流电驱动的。指出特别高转矩惯量比,刷直流电机有可能供应的三到四倍转矩比额定扭矩。如果需要,它甚至能提供高达5倍,没有拖延。刷直流电机由六个不同的部分:轴、电枢/转子换向器,定子、磁铁,和刷子。刷直流电机提供稳定、连续电流,利用环运行的动力磁传动电动机的电枢。也许最早的汽车使用,刷直流电机是常用的,因为改变转速力矩的能力比几乎任何方式。

工作原理

直流电机里边固定有环状永磁体，电流通过转子上的线圈产生安培力，当转子上的线圈与磁场平行时，再继续转受到的磁场方向将改变，因此此时转子末端的电刷跟转换片交替接触，从而线圈上的电流方向也改变，产生的洛伦兹力方向不变，所以电机能保持一个方向转动。

直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应的交变电动势，靠换向器配合电刷的换向作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势的原理。感应电动势的方向按右手定则确定（磁感线指向手心，大拇指指向导体运动方向，其他四指的指向就是导体中感应电动势的方向）。

导体受力的方向用左手定则确定。这一对电磁力形成了作用于电枢一个力矩，这个力矩在旋转电机里称为电磁转矩，转矩的方向是逆时针方向，企图使电枢逆时针方向转动。如果此电磁转矩能够克服电枢上的阻转矩（例如由摩擦引起的阻转矩以及其它负载转矩），电枢就能按逆时针方向旋转起来。

组成结构

直流电机的结构应由定子和转子两大部分组成。直流电机运行时静止不动的部分称为定子，定子的主要作用是产生磁场，由机座、主磁极、换向极、端盖、轴承和电刷装置等组成。运行时转动的部分称为转子，其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势，是直流电机进行能量转换的枢纽，所以通常又称为电枢，由转轴、电枢铁心、电枢绕组、换向器和风扇等组成。

定子

（1）主磁极

主磁极的作用是产生气隙磁场。主磁极由主磁极铁心和励磁绕组两部分组成。铁心一般用0.5mm～1.5mm厚的硅钢板冲片叠压铆紧而成，分为极身和极靴两部分，上面套励磁绕组的部分称为极身，下面扩宽的部分称为极靴，极靴宽于极身，既可以调整气隙中磁场的分布，又便于固定励磁绕组。励磁绕组用绝缘铜线绕制而成，套在主磁极铁心上。整个主磁极用螺钉固定在机座上

（2）换向极

换向极的作用是改善换向，减小电机运行时电刷与换向器之间可能产生的换向火花，一般装在两个相邻主磁极之间，由换向极铁心和换向极绕组组成。换向极绕组用绝缘导线绕制而成，套在换向极铁心上，换向极的数目与主磁极相等。

（3）机座

电机定子的外壳称为机座。机座的作用有两个：

一是用来固定主磁极、换向极和端盖，并起整个电机的支撑和固定作用；

二是机座本身也是磁路的一部分，借以构成磁极之间磁的通路，磁通通过的部分称为磁轭。为保证机座具有足够的机械强度和良好的导磁性能，一般为铸钢件或由钢板焊接而成。

（4）电刷装置

电刷装置是用来引入或引出直流电压和直流电流的。电刷装置由电刷、刷握、刷杆和刷杆座等组成。电刷放在刷握内，用弹簧压紧，使电刷与换向器之间有良好的滑动接触，刷握固定在刷杆上，刷杆装在圆环形的刷杆座上，相互之间必须绝缘。刷杆座装在端盖或轴承内盖上，圆周位置可以调整，调好以后加以固定。

转子

（1）电枢铁心

电枢铁心是主磁路的主要部分，同时用以嵌放电枢绕组。一般电枢铁心采用由0.5mm厚的硅钢片冲制而成的冲片叠压而成，以降低电机运行时电枢铁心中产生的涡流损耗和磁滞损耗。叠成的铁心固定在转轴或转子支架上。铁心的外圆开有电枢槽，槽内嵌放电枢绕组。

（2）电枢绕组

电枢绕组的作用是产生电磁转矩和感应电动势，是直流电机进行能量变换的关键部件，所以叫电枢。它是由许多线圈（以下称元件）按一定规律连接而成，线圈采用高强度漆包线或玻璃丝包扁铜线绕成，不同线圈的线圈边分上下两层嵌放在电枢槽中，线圈与铁心之间以及上、下两层线圈边之间都必须妥善绝缘。为防止离心力将线圈边甩出槽外，槽口用槽楔固定。线圈伸出槽外的端接部分用热固性无纬玻璃带进行绑扎。

（3）换向器

在直流电动机中，换向器配以电刷，能将外加直流电源转换为电枢线圈中的交变电流，使电磁转矩的方向恒定不变；在直流发电机中，换向器配以电刷，能将电枢线圈中感应产生的交变电动势转换为正、负电刷上引出的直流电动势。换向器是由许多换向片组成的圆柱体，换向片之间用云母片绝缘。

（4）转轴

转轴起转子旋转的支撑作用，需有一定的机械强度和刚度，一般用圆钢加工而成。

分类

刷分流山刷直流电机: 刷并励刷直流电机运行在恒定的速度无论负载。
刷串励电动机: 速度与负载变化自动,随着负载的增加减少。本系列伤口电动机通常局限在沉重的电力需求是必要的。
刷复合刷直流电机: 刷并联的组合和刷串励电机,结合两者的特点。这些复合刷电机时通常使用严重的起始条件得到满足和恒速。
刷永磁刷电动机: 顾名思义,这些含有永磁体,消除外部励磁电流的需求。这个设计产生一个更小、更轻、节能刷直流电机、有刷直流电机的类型阿纳海姆自动化。
刷他励电机刷: 这些都是用于低速高扭矩的能力,。这是通过单独生成一个足够高定子励磁电流和电枢电压来产生所需的转子转矩电流。

功能应用

各行各业

主要品牌

COMBIMAC 电机系列

Premotec 无刷直流电动机系列

Lonne 电机系列

Dayton 直流电机系列

DOGA 319系列

Crouzet/高诺斯品牌系列

ElectroCraft 无刷直流电机 E33系列

常见问题

问题: 安装后,刷直流电机不开始。
解决方案: 确保刷直流电机正确连接,并验证适当的电压产生的控制器。如果需要更换风扇罩,检查以确保电枢不摩擦磁铁失调造成的。刷直流电机可能需要更换。根据电动机的原始成本,刷子应更换。然而,对于阿纳海姆自动化刷直流电机整个电机所取代,因为它是最具成本效益的方法。

问题: 刷直流电机失去权力在运行。
解决方案: 检查应用于电动机的负载。负载的变化可能是太多刷直流电机来处理。测量电动机旁边的安培值的满载amp评级可以肯定刷直流电机是适当大小的应用程序。还要检查控制器上的设置,电枢。扭矩和补偿设置可能稍微偏离和电枢需要一个开放的连接。

问题: 刷直流电机不能工作后开始。
解决方案: 如果是这种情况,那么刷可能穿下来,无法与换向器交互。拆开刷直流电机和检查换向器和电枢酒吧或烧毁线圈。最后,确保控制器的电压发射出去。

问题: 刷直流电机不够快速加速。
解决方案: 检查刷的长度,以确保他们不磨损。寻找任何有缺陷的轴承(轴承产生噪音表明);如果需要更换或润滑轴承。

问题: 刷直流电机运行在相反的方向。
解决方案: 双重检查线路安排,你可能需要交换两个线索。

问题: 刷直流电机使点击的声音。
解决方案: 去除毛刺的电枢换向器的石头。

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