直流电动机

原理

　　直流电动机的作用原理是将直流电能转换成轴上输出的机械能。

　　和所有旋转电机一样，直流电动机要进行能量交换，必须要有耦合磁场，以及与耦合磁场具有相对运行的电路。直流电动机励磁绕组和电枢绕组合成磁势在气隙内建立合成磁场――静止气隙磁场，即直流电动机的耦合磁场；由电枢绕组元件构成的电枢绕组合闭合回路，即是相对耦合磁场运动的电路。当能过电刷由外电路输入直流电能时，载流的电枢绕组和气隙磁场相互作用，就产生了电磁转矩，在轴上输出机械能，从而实现了能量转变。

　　在直流电动机中，电枢绕组元件所受的电磁力、电磁转矩和旋转文向都一致的。

结构

　　直流电机由定子(磁极)、转子电枢)和机座等部分构成。

　　1. 磁极

　　永磁式: 由磁铁做成。

　　励磁式: 磁极上绕线圈，线圈中通过直流电，形成电磁铁。

　　励磁: 磁极上的线圈通以直流电产生磁通，称为励磁。

　　2.   转子( 电枢 )

　　由铁心、绕组（线圈）、换向器组成。

　　电枢铁心：由硅钢片叠装而成。

　　电枢绕组：单个绕组元件组成。

分类

　　直流电动机的励磁电流与电枢绕组电流一样，均由外电源供给，根据励磁绕组与电枢绕组的连接方式不同，可分为四类:

　　1．直流他励电动机

　　2．直流并励电动机

　　3．直流串励电动机

　　4．直流复励电动机

特点

　　1.优良的调速特性，调速范围宽广、调速平滑、方便。

　　2.过载能力大，能承受频繁冲击负载，而且能设计成与负载机械相适应的各种机械特性。

　　3.现快速起动、制动和逆向运转。

　　4.能适应生产过程自动化所需要的各种特殊运行要求。

　　以上这些特点，是交流电机（特别是大功率交流电机）比较难的。所以到目前为止，功率较大要求较高的现代化自动控制系统中，一般采用直流电动机驱动。

主要用途

　　冶金工业中作为各种轧钢机的驱动电机，主要特点是能在不同转速下运行，并能承受频繁的冲击过载，频繁起、制动和逆转、在采矿工作中，作为矿山卷扬机和电铲驱动电机，主要是有良好的调速特性和高过载力矩。在交通运输方面作为大型船舶推进和机车动力，主要利用它能快速起动和高起动转矩的特点。机床工作上用作为宽调速大型车床和巨型友门刨床的驱动，主要利用它的优越调速特性。此外，在城市交通、大型起动设备、船舶、航空和国防工作中，直流电动机都得到广泛的应用。