直流電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)可分為靜止和轉(zhuǎn)動(dòng)兩部分，靜止部分稱為定子，旋轉(zhuǎn)部分稱為轉(zhuǎn)子（也稱電樞）。圖1與圖2分別為直流電機(jī)的縱剖面示意圖和橫剖面示意圖。

直流電機(jī)的部件功能

1、主磁極

主磁極用來產(chǎn)生氣隙磁場(chǎng)，并使電樞表面的氣隙磁通密度按一定波形沿空間分布。主磁極包括主磁極鐵芯和勵(lì)磁繞組。主磁極鐵芯由１mm～1.5mm厚的低碳鋼薄板沖片疊壓而成。勵(lì)磁繞組用圓形或矩形純銅絕緣電磁線制成。各磁極的勵(lì)磁繞組串聯(lián)連接成一路，以保證各主極勵(lì)磁繞組的電流相等。

大的直流電機(jī)在極靴上開槽，槽內(nèi)嵌放補(bǔ)償繞組，與電樞繞組串聯(lián)，用以抵消極靴范圍內(nèi)的電樞反應(yīng)磁動(dòng)勢(shì)，從而減少氣隙磁場(chǎng)的畸變，改善換向，提高電機(jī)運(yùn)行可靠性。

2、換向極

也稱附加極，用于改善直流電機(jī)的換向性能。換向極由換向極鐵芯和換向極繞組組成。其鐵心一般也用１mm～1.5mm厚的低碳鋼薄板沖片疊壓而成。換向極繞組必須和電樞繞組相串聯(lián)，由于要通過的電樞電流較大，通常采用較粗的矩形截面導(dǎo)體繞制而成。換向極安裝在兩相鄰主極之間，其數(shù)目一般與主極數(shù)相等。小功率直流電機(jī)可不裝換向極。

3、機(jī)座

直流電機(jī)的機(jī)座用來固定主極、換向極、端蓋等，并借助底腳將電機(jī)固定在基礎(chǔ)上。

同時(shí)，直流電機(jī)的機(jī)座是磁極間的磁通路徑（稱為磁軛），所以用導(dǎo)磁性好、機(jī)械強(qiáng)度較高的鑄鋼或厚鋼板制成，不能采用鑄鐵。

4、電樞鐵芯

電樞鐵心用來通過磁通并嵌放電樞繞組，是主磁路的一部分。由于轉(zhuǎn)子在定子主磁極產(chǎn)生的恒定磁場(chǎng)內(nèi)旋轉(zhuǎn)，因此電樞鐵芯內(nèi)的磁通是交變的，為減少渦流和磁滯損耗，通常用兩面涂絕緣漆的0.5mm硅鋼片疊壓而成。沖片上有均勻分布的嵌放電樞繞組的槽和軸向通風(fēng)孔。

5、電樞繞組

電樞繞組是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部件。容量較小的直流電機(jī)的電樞繞組用圓形電磁線繞制而成，而大多數(shù)直流電機(jī)的電樞繞組均用矩形絕緣導(dǎo)線繞制成定形線圈，然后嵌入電樞鐵心的槽中，線圈與鐵心之間以及上、下層線圈之間都必須妥善絕緣。為了防止電樞旋轉(zhuǎn)時(shí)離心力的作用，繞組在槽內(nèi)部分用絕緣槽楔固定，而伸到槽外的端接部分則用非磁性鋼絲扎緊在線圈支架上。

6、換向器

換向器是直流電機(jī)特有的關(guān)鍵部件，將電樞繞組內(nèi)部的交流電勢(shì)轉(zhuǎn)換成電刷間的直流電勢(shì)。換向器的質(zhì)量好壞將直接影響直流電機(jī)的運(yùn)行可靠性。換向器由許多稱為換向片的、彼此互相絕緣的銅片組合而成，有多種結(jié)構(gòu)形式，換12向器由V型套筒、換向片、云母片（換向片間的絕緣）和壓緊圈等組成緊密整體。小型換向器用熱固性環(huán)氧樹脂熱壓成整體。電樞繞組端部嵌放在換向片端部槽內(nèi)，并焊接在一起。

7、電刷裝置

電刷裝置由電刷、刷握、刷桿和刷桿座等組成。電刷放在刷握上的刷盒內(nèi)，用彈簧將電刷壓緊與換向器表面緊密接觸，保證電樞轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電刷與換向器表面有良好的接觸。電刷裝置與換向器配合將轉(zhuǎn)動(dòng)的電樞繞組和靜止的外電路聯(lián)通。

8、氣隙

定、轉(zhuǎn)子之間的氣隙是主磁路一部分，其大小直接影響運(yùn)行性能。由于氣隙磁場(chǎng)由直流勵(lì)磁產(chǎn)生，因此直流電機(jī)的氣隙可比異步電動(dòng)機(jī)大得多，小型直流電機(jī)為1～3mm，大型直流電機(jī)可達(dá)12mm。