220v直流电机接法（直流电动机结构）

在直流电动机模型课件中已对直流电动机原理与基本结构作了介绍，这里用一台直流电动机模型来介绍它的具体结构。

电动机模型的磁路如图1所示，两个主磁极安装在机座上组成定子，机座也叫磁轭，是主磁极磁力线的通路，两个磁极中间是转子。磁极、磁轭与转子都是用导磁良好的材料制成，主磁极的励磁绕组产生电机的磁场，图中浅蓝色箭头线表示磁力线走向。

图1—直流电机的磁路

机座与磁极

主磁极由冲压制作的硅钢片叠成，在主磁极上套有定子励磁绕组。在1kW以上的大直流电机还有换向极，换向极也称为间极，极上套有换向极绕组。见图2。有关换向极的作用请另找参阅资料。

图2--主磁极与换向极

机座就是磁轭，由导磁良好的钢材制作，把套有励磁绕组的主磁极用螺栓安装在机座内侧。有换向极的电机把换向极安装在两个主磁极之间，见图3。

图3--磁轭与定子绕组

按技术要求正确连接两个主磁极励磁绕组，把引出线穿出机座外，励磁绕组通电后就会在两个主磁极间产生主磁场。有换向极的把换向极绕组连接好。

在机座两端还有前端盖与后端盖，轴承安装在端盖上，电机转子轴依靠端盖支撑，端盖对电机内部的部件起着隔离与保护作用。

图4—电机端盖

转子与电刷

直流电机转子也称为电枢，电枢铁芯由导磁良好的硅钢片叠成，本模型的铁芯圆周均匀分布16个槽，用来嵌放电枢绕组。电枢铁芯直径比主磁极间距离略小点。

图5--直流电动机电枢铁芯

把绕制好的转子线圈嵌入电枢槽内，每个线圈都有一对引出线，这些线圈共同组成电枢绕组，绕好电枢绕组的转子也称为电枢。有关电枢绕组的展开图在后面介绍。

图6--电枢绕组

换向器有16个铜制换向片，排成圆筒形，固定在一个绝缘套筒上，换向片间留有缝隙，相互绝缘，每个换向片端有焊接线圈引出线的槽。图7用两个角度展示换向器的外观。

图7--换向器

把换向器安装在电枢转轴上，把电枢绕组的引出线按规律焊接在换向片上，绕组线圈的引出线、换向片、电刷间的对应关系见绕组的展开图（图19）。

图8--直流电动机电枢

为散去电机发出的热量，还要在电枢转轴上安装风扇，图9是一个完整的直流电机转子。

图9--有风扇的直流电动机电枢

电枢绕组通过电刷供电，电刷的主要成份是石墨，导电良好又润滑。电刷装在电刷盒（刷握）内，由涡状弹簧压向换向器，电刷通过刷辫连到接线端子。

本模型有两个主磁极，故有两个电刷组，每个电刷组由两个电刷构成。电刷盒固定在电刷座上，组成电刷装置。

图10--电刷装置

电刷装置与换向器的位置关系见图11，根据电枢绕组的常用绕法的线端头与换向器焊接位置，两个电刷组分布在换向器上下两侧。

图11--电枢与换向器与电刷装置

安装转子

在转子轴两端安装好轴承，把转子插入定子主磁极之间，见图12。

图12--定子与电枢

图13是剖开机座的状态。

图13--定子与电枢剖视图

把电刷装置安装在后端盖上，不放电刷。

图14—安装电刷装置

把两个端盖分别安装在机座两端，使转子可以自由旋转，盖好轴承盖。装入电刷，把电刷线串连换向极绕组后穿出机座外，无换向极的直接把电刷线穿出机座外，在接线盒内把线接好。盖好进气口百页窗与出气口百页窗。 图15是这台直流电动机的剖视图。

图15--直流电动机剖视图

图16是该直流电动机的外观图。

图16--直流电动机外观（1）

从另一角度看直流电动机

图17--直流电动机外观（2）

请观看直流电动机剖面运转3D动画。

剖视直流电动机运转3D动画

电机绕组展开图

直流电机绕组主要有定子励磁绕组与电枢绕组，定子绕组很简单，直接绕到磁极上即可，两个磁极的线圈串联起来即组成励磁绕组，见图18左图。换向极绕组也是直接绕在换向磁极上的，两个换向极线圈串联起来再通过电刷与电枢绕组串联即可，见图18右图。

图18—定子绕组示意图

直流电机的电枢绕组由多个线圈组成，每个线圈称为元件，绕组的表示方式见交流电机绕组课件图2。直流电机绕组基本有单叠绕组与单波绕组，本模型采用单叠绕组，电机转子有16个槽，整个绕组由16个元件组成，其展开图见图19。

图中部是电枢的16个槽，每个槽中嵌有2个元件的有效边；图中上部分是两个主磁极，磁极宽度与6个电枢槽对应；图中下部分是换向器与电刷。设定电刷正负极，在图中各个元件标有电流方向箭头。可见在同一磁极下对应的每一个元件有效边电流方向是相同的，保证受电磁力的方向是相同的。

图19—16槽电枢绕组展开图

目前小型直流电动机都采用永久磁体励磁，而且采用电子电路进行换向，有关介绍参见永磁电动机结构课件。

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