直流电动机和发电机其结构相同,由可旋转部分和静止部分组成,可旋转部分称为转子(或电枢),静止部分称为定子。
直流电机的结构见图1。  图.1 直流电机的结构1—风扇;2—机座;3—电枢;4—主磁极;5—电刷装置;6—换向器;7—接线板;8—出线盒;9—换向极;10—端盖
1.定子
定子主要由主磁极、机座、电刷装置、换向磁极和端盖组成。其剖面结构见图2。  图2.直流电机的剖面图(1)主磁极 主磁极的作用是产生恒定、有一定空间分布形状的气隙磁通密度。主磁极由铁芯和放置在铁芯上的励磁绕组构成,主磁极铁芯分成极身和极靴。极靴的作用是使气隙磁通密度的空间分布均匀并减小气隙磁阻,同时极靴对励磁绕组也起支撑作用。为减小涡流损耗,主磁极铁芯是用1.0~1.5mm厚的低碳钢板冲成一定形状,用铆钉把冲片铆紧,然后固定在机座上。主磁极上的线圈是用来产生主磁通的,称为励磁绕组。主磁极的结构见图3。  图.3 直流电机主磁极结构(2)机座 直流电机的机座有两种形式,一种为整体机座,另一种为叠片机座。整体机座是用导磁效果较好的铸钢材料制成,能同时起到导磁和机械支撑作用。
(3)电刷装置 电刷装置是直流电机的重要组成部分。通过该装置把电枢中的电流与外部静止电路相连或把外部电源与电枢相连,并把电枢中的交变电流变成电刷上的直流或把外部电路中的直流变换为电枢中的交流。电刷的结构见图4。  图4 电刷的结构(4)换向极 换向极又叫附加极,其作用是改善直流电机的换向,一般电机容量超过1kW时均应安装换向极。
(5)端盖 端盖主要起支撑作用。
2.转子
直流电机的转子是电机的转动部分,由电枢铁芯、电枢绕组、换向器、电机转轴和轴承等部分组成。
(1)电枢铁芯
电枢铁芯是主磁路的一部分,同时对放置在其上的电枢绕组起支撑作用。为减少当电机旋转时铁芯中由于磁通方向发生变化引起的磁滞损耗和涡流损耗,电枢铁芯通常用0.5mm厚的低硅硅钢片或冷轧硅钢片冲压成型,并在硅钢片的两侧涂绝缘漆。硅钢片上冲出转子槽来放置绕组,冲制好的硅钢片叠装成电枢铁芯。图5为小型直流电机的电枢冲片形状和电枢铁芯装配图。  图5 电枢冲片和电枢铁芯装配图(a)电枢铁芯冲片图;(b)电枢铁芯装配图 (2)电枢绕组
电枢绕组是直流电机的重要组成部分。绕组由带绝缘的导体绕制而成,对于小型电机常采用铜导线绕制,对于大中型电机常采用成型线圈。在电机中每一个线圈称为一个元件,多个元件有规律的连接起来形成电枢绕组。绕制好的绕组或成型绕组放置在电枢铁芯上的槽内,放置在铁芯槽内的直线部分在电机运转时将产生感应电动势,称为元件的有效部分;在电枢槽两端把有效部分连接起来的部分称为端接部分,端接部分仅起连接作用,在电机运行过程中不产生感应电动势。
(3)换向器
换向器又叫整流子。对于发电机,换向器的作用是把电枢绕组中的交变电动势转变为直流电动势向外部输出直流电压;对于电动机,它是把外界供给的直流电流转变为绕组中的交变电流以使电机旋转。换向器采用导电性能好、硬度大、耐磨性能好的紫铜或铜合金制成,相邻换向片间以0.6~1.2mm厚的云母片作为绝缘,如图6所示。  图6 换向器 |