直流电动机的工作原理与结构解析

直流电动机是根据通电导体在磁场中受力旋转来工作的。直流电动机的结构与工作原理如图10-42所示。从图中可看出，直流电动机主要由磁铁、转子绕组（又称电枢绕组）、电刷和换向器组成。电动机的换向器与转子绕组连接，换向器再与电刷接触。电动机在工作时，换向器与转子绕组同步旋转，而电刷静止不动。当直流电源通过导线、电刷、换向器为转子绕组供电时，通电的转子绕组在磁铁产生的磁场作用下会旋转起来。

图10-42 直流电动机结构与工作原理

直流电动机工作过程分析如下：

1）当转子绕组处于图10-42a所示的位置时，流过转子绕组的电流方向是电源正极→电刷A→换向器C→转子绕组→换向器D→电刷B→电源负极。根据左手定则可知，转子绕组上导线受到的作用力方向为左，下导线受力方向为右，于是转子绕组按逆时针方向旋转。(www.xing528.com)

2）当转子绕组转至图10-42b所示的位置时，电刷A与换向器C脱离断开，电刷B与换向器D也脱离断开，转子绕组无电流通过，不受磁场作用力，但由于惯性作用，转子绕组会继续逆时针旋转。

3）在转子绕组由图10-42b位置旋转到图10-42c位置期间，电刷A与换向器D接触，电刷B与换向器C接触，流过转子绕组的电流方向是电源正极→电刷A→换向器D→转子绕组→换向器C→电刷B→电源负极，转子绕组上导线（即原下导线）受到的作用力方向为左，下导线（即原上导线）受力方向为右，转子绕组按逆时针方向继续旋转。

4）当转子绕组转至图10-42d所示的位置时，电刷A与换向器D脱离断开，电刷B与换向器C也脱离断开，转子绕组无电流通过，不受磁场作用力，由于惯性作用，转子绕组会继续逆时针旋转。

以后会不断重复上述过程，转子绕组也连续地不断旋转。直流电动机中的换向器和电刷的作用是，当转子绕组转到一定位置时改变转子绕组中电流的方向，这样才能让转子绕组连续不断地运转。