直流電動(dòng)機(jī)主要結(jié)構(gòu)

直流電動(dòng)機(jī)主要由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成，在定子和轉(zhuǎn)子之間還有一定大小的間隙（稱氣隙）。下面介紹直流電動(dòng)機(jī)各主要零部件的結(jié)構(gòu)及作用。
1.定子
直流電動(dòng)機(jī)定子的作用是產(chǎn)生磁場(chǎng)和作為電動(dòng)機(jī)的機(jī)械支撐。主要由主磁極、機(jī)座、換向磁極、電刷裝置、端蓋和軸承構(gòu)成。
（1）主磁極。
主磁極的作用是產(chǎn)生主磁場(chǎng)，永磁式直流電動(dòng)機(jī)的主磁極直接由不同極性的永久磁體組成。勵(lì)磁式直流電動(dòng)機(jī)的主磁極則由主磁極鐵芯和主磁極繞組兩部分組成。
① 主磁極鐵芯。主磁極鐵芯作為電動(dòng)機(jī)磁路的一部分，由于電樞在旋轉(zhuǎn)時(shí)，電樞鐵芯上的槽與齒相對(duì)于主磁極鐵芯在不斷地變化，即磁路的磁阻在不斷變化，從而在主磁極鐵芯中將引起渦流損耗，為減小此損耗，主磁極鐵芯一般用1～1.5mm薄鋼板沖制成型后，再用鉚釘鉚緊成一個(gè)整體，最后用螺釘固定在機(jī)座上。主磁極鐵芯柱體部分稱為極身，靠近氣隙一端較寬的部分稱為極靴，極靴沿氣隙表面處做成弧形，使氣隙磁通密度分布更為合理。極靴與極身交界處形成一個(gè)突出的肩部，用于支撐主磁極繞組。
② 主磁極繞組。小型電動(dòng)機(jī)的主磁極繞組通常用絕緣銅線制成一個(gè)集中的線圈，經(jīng)過(guò)絕緣處理，套在磁極鐵芯外面。當(dāng)主磁極繞組通入直流電流后，鐵芯中即產(chǎn)生勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)及其磁通，并在氣隙中建立勵(lì)磁磁場(chǎng)。
主磁極總是N、S兩極成對(duì)出現(xiàn)。各主磁極的勵(lì)磁繞組通常相互串聯(lián)，連接時(shí)要能保證相鄰磁極的極性N、S交替排列。
（2）換向磁極。
換向磁極又稱附加極，它裝在兩個(gè)主磁極之間，起到改善直流電動(dòng)機(jī)換向的作用，一般電動(dòng)機(jī)容量超過(guò)1kW時(shí)應(yīng)安裝換向磁極。換向磁極由換向磁極鐵芯和換向磁極繞組構(gòu)成。換向磁極的鐵芯比主磁極的鐵芯簡(jiǎn)單，大多用整塊鋼加工而成，其上放置換向磁極繞組，換向磁極繞組一般也用圓銅線或扁銅線繞制而成，經(jīng)絕緣處理后套在換向磁極鐵芯上，最后用螺釘將換向磁極固定在機(jī)座內(nèi)壁。
（3）機(jī)座。
因?yàn)闄C(jī)座起導(dǎo)磁作用，所以機(jī)座是主磁路的一部分，被稱為定子鐵軛；另外，主磁極、換向磁極及端蓋均固定在機(jī)座上，機(jī)座也起支撐作用。機(jī)座一般為鑄鋼件，小功率的直流電動(dòng)機(jī)機(jī)座也可用無(wú)縫鋼管加工而成。
（4）電刷裝置。
電刷裝置的作用是通過(guò)電刷與換向器表面之間的滑動(dòng)接觸，把電樞繞組中的電流引入或引出。電刷裝置一般由電刷、刷握、刷桿、刷桿座等部分組成。對(duì)電刷的要求是既要有良好的導(dǎo)電性能，又要有好的耐磨性，因此電刷一般用石墨粉壓制而成。電刷放置在電刷盒內(nèi)，并用彈簧把電刷壓緊在換向器上。電刷盒是刷握的主要部分，刷握固定在刷桿上，刷桿則固定于刷桿座上，成為一個(gè)整體部件。
（5）前、后端蓋。
前、后端蓋用來(lái)安裝軸承和支撐整個(gè)轉(zhuǎn)子重量，一般為鑄鋼件。前、后端蓋利用螺釘固定在機(jī)座兩側(cè)。

2.轉(zhuǎn)子
直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子又稱電樞，它是電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分。由電樞鐵芯、電樞繞組、換向器、轉(zhuǎn)軸和風(fēng)扇等部分組成。
（1）電樞鐵芯。
電樞鐵芯是電動(dòng)機(jī)主磁路的一部分，同時(shí)對(duì)放置在鐵芯槽內(nèi)的電樞繞組起支撐作用。由于電樞鐵芯不斷地在磁極下旋轉(zhuǎn)，使通過(guò)電樞鐵芯中的磁通大小及方向也都在不斷地變化，因此電樞鐵芯將產(chǎn)生磁滯及渦流損耗。為了減小磁滯及渦流損耗，電樞鐵芯一般用0.35～0.5mm厚、表面具有絕緣層的硅鋼片疊壓而成，在硅鋼片的外圓沖有均勻分布的鐵芯槽，用于嵌放電樞繞組。
（2）電樞繞組。
電樞繞組的作用是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和通過(guò)電流，實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量的相互轉(zhuǎn)換。電樞繞組通常都用圓形（用于小容量的電動(dòng)機(jī)）或矩形（用于大、中容量的電動(dòng)機(jī)）截面的導(dǎo)線繞制而成，再按一定的規(guī)律嵌放在電樞鐵芯槽內(nèi)，并利用絕緣材料進(jìn)行線匝之間及整個(gè)電樞繞組與電樞鐵芯之間的絕緣處理。為了防止電樞旋轉(zhuǎn)時(shí)由于離心力而使繞組飛散出來(lái)，槽口處需用絕緣材料做成槽楔將繞組壓緊。伸出槽外的繞組端接部分，用無(wú)緯玻璃絲帶綁緊。繞組端頭則按一定規(guī)則嵌放在換向器銅片的升高片槽內(nèi)，并焊牢成為一個(gè)完整的電樞。
（3）換向器。
換向器又稱為“銅頭”，其作用是機(jī)械整流。在直流電動(dòng)機(jī)中，它將外加的直流電流轉(zhuǎn)變?yōu)槔@組中的交變電流以使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。換向器的結(jié)構(gòu)如圖2.11所示。換向器由許多換向片組成，換向片采用導(dǎo)電性能好、硬度大、耐磨性能好的紫銅或銅合金制成，靠近電樞繞組一端的換向片與繞組引出線相焊接。換向片凸起的一端稱為升高片，用于與電樞繞組端頭相連，換向片下部做成燕尾形，利用絕緣套筒、V形鋼環(huán)及螺旋壓圈將換向片、云母片緊固成一個(gè)整體，相鄰換向片間以0.6～1.2mm厚的云母片作為絕緣，最后用螺旋壓圈壓緊。
（4）轉(zhuǎn)軸。
轉(zhuǎn)軸的作用是用來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩。為了使直流電動(dòng)機(jī)能安全、可靠地運(yùn)行，轉(zhuǎn)軸一般用合金鋼鍛壓加工而成。
（5）風(fēng)扇或空空、空水冷卻器。
冷卻器用來(lái)降低電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中的溫升。