直流电动机的结构及功用

直流电动机的功用：将蓄电池输入的电能转换为机械能，产生起动发动机的电磁转矩。

直流电动机由电枢（转子）、磁极（定子）、换向器、电刷及电刷架等主要部件构成。

1.电枢

电枢主要由电枢轴、电枢绕组、铁芯和换向器组成。直流电动机电枢结构如图2-1-6所示，它的作用是产生电磁转矩。电枢铁芯由硅钢片叠压而成，内以花键固定在电枢轴上。铁芯槽内嵌电枢绕组，为了获得较大的电磁转矩，流经电枢绕组的电流就很大（一般汽油发动机为200～600A，柴油发动机可达1000A），因此，电枢绕组都用较粗的矩形裸铜线制成。

图2-1-6　直流电动机电枢结构

（a）电枢结构；（b）电枢绕组展开
1—换向器；2—铁芯；3—电枢绕组；4—电枢轴；5—展开的电枢绕组；6—换向器；7—电刷

2.磁极

磁极由固定在机壳内的磁极铁芯和磁场绕组线圈组成，如图2-1-7所示。

磁极一般是4个，两对磁极相对交错安装在电动机的壳体内，磁极与电枢铁芯形成的磁通回路如图2-1-8所示，低碳钢板制成的机壳也是磁路的一部分。

图2-1-7　直流电动机磁极

1—磁场绕组；2—接线柱；3—绝缘电刷；4—磁极铁芯

图2-1-8　直流电动机磁通回路

电动机内部线路连接如图2-1-9所示。励磁绕组一端接在外壳的绝缘接线柱上，另一端与两个非搭铁电刷连接。(www.xing528.com)

图2-1-9　电动机内部线路连接

1—起动开关；2—接线柱；3—励磁绕组；4—搭铁电刷；5—换向器；6—绝缘电刷；7—蓄电池

4个励磁线圈有的是相互串联后再与电枢绕组串联（串联式），有的则是两两先串联后并联再与电枢绕组串联（混联式），如图2-1-10所示。

图2-1-10　励磁绕组与电枢绕组的连接

（a）4个励磁绕组相互串联；（b）励磁绕组两两串联后并联

3.换向器

换向器的作用是将电流引入电枢绕组，并使其在不同磁极下的方向保持不变。换向器由截面成燕尾的铜片围合而成。燕尾形铜片被称为换向片，换向片与换向片之间以及换向片与轴承之间用云母绝缘。云母绝缘层应比换向器铜片外表面下凹0.8mm 左右，以免在铜片磨损时，云母片很快凸出。电枢绕组各线圈的端头均被焊接在换向器的铜片上。换向器结构如图2-1-11所示。

图2-1-11　换向器结构

4.电刷及电刷架

电刷架一般为框式结构，其中绝缘电刷架通过绝缘垫被固定在端盖上，搭铁电刷架与端盖直接相连并搭铁。电刷被置于电刷架中，电刷由铜粉与石墨粉压制而成，呈棕黑色。电刷架上有较强弹性的盘形弹簧。电刷及电刷架结构如图2-1-12所示。

图2-1-12　电刷及电刷架结构

1—搭铁电刷架；2—电刷；3—绝缘电刷架；4—绝缘垫；5—座板；6—弹簧