直流电机的构造

能够将直流电能转换为机械能或将机械能转换为直流电能的机电设备称为直流电机。

如果直流电机将直流电能转换为机械能，则称为直流电动机。如果机器将机械能转换为直流电能，则称为直流发电机。直流电动机和直流发电机的结构相似。

典型的直流电机由以下主要部件组成 −

直流电机的示意图如下所示 −

现在让我们更详细地讨论这些组件。

磁轭或框架

磁轭是直流电机的外框架。它由具有高磁导率和高机械强度的材料制成。实际上，直流电机的轭铁由铸钢制成。

直流电机的轭铁或框架主要有以下用途 −

在直流电机（电动机或发电机）中，电枢是导体或线圈系统，可在支撑轴承上自由旋转。工作扭矩和 EMF 在电枢线圈中产生。电枢由两个主要部分组成，即电枢铁心和电枢绕组。

电枢铁心是实心圆柱形结构，由高磁导率薄硅钢片组成。铁心外周开有槽，用于承载电枢绕组。

电枢绕组由铜线组成。直流电机的电枢绕组通常是前绕的。根据电枢导体的端部连接，电枢绕组可分为两种类型，即叠绕和波绕。绕组类型决定了电机的额定电压和额定电流。对于叠绕，电流流动的并联路径数 (A) 等于电机中的极数 (P)。另一方面，对于波形绕组，并联路径数 (A) 等于 2。

磁场系统是直流电机的一部分，可在电机中产生工作磁通量。它基本上是一个由直流电源激励的电磁铁系统。对于直流电机，磁场系统是电机的固定部分，并用螺栓固定在电机的轭或框架上。直流电机的磁场系统有三个主要部分，即极芯、极靴和励磁线圈。

极芯由薄钢片制成。极芯的一端用螺栓固定在框架上，另一端有极靴。极芯带有励磁绕组。

极靴是磁极铁心的突出部分，具有较大的横截面积。极靴有助于在气隙中均匀分布磁通量，并为磁通量提供低磁阻路径。此外，它还支撑励磁绕组。

励磁线圈或绕组由铜线组成。励磁绕组是绕制好的，并插入磁极铁心周围。当励磁绕组被直流电源激励时，它们变成电磁铁并在机器中产生磁通量。

换向器是直流电机的重要组成部分之一。它基本上是机械整流器。它是一种圆柱形装置，由铜制成。换向器的外周有 V 形槽，用于承载换向器片。其中，换向器片是插入槽中的铜条。这些段通过云母相互绝缘。换向器安装在直流电机的轴上，位于电枢的一侧。电枢导体通过铜片与换向器片连接。

换向器执行以下两个主要功能 −

电刷用于与旋转换向器建立电连接。它们从移动换向器收集（或提供）电流。电刷通常由碳制成。它们安装在刷架中，并在弹簧压力的帮助下与换向器表面接触。

轴承用于直流电机以减少摩擦损失。因此，直流电机中轴承的主要功能是以最小的摩擦支撑机器轴。在直流电机中，通常使用滚珠轴承或滚柱轴承。