直流電機(jī)結(jié)構(gòu)
2015/7/6 16:51:40
直流電機(jī)主要分為定子和轉(zhuǎn)子兩大部分。定轉(zhuǎn)子之間存在的間隙稱為氣隙。
1．定子
定子是電機(jī)的靜止部分，主要用來(lái)產(chǎn)生磁場(chǎng)。它主要包括：
（1）主磁極 主磁極包括鐵心和勵(lì)磁繞組兩部分。當(dāng)勵(lì)磁繞組中通人直流電流后，鐵心中即產(chǎn)生勵(lì)磁磁通，并在氣隙中建立勵(lì)磁磁場(chǎng)。勵(lì)磁繞組通常用圓形或矩形的絕緣導(dǎo)線制成一個(gè)集中的線圈，套在磁極鐵心外面。主磁極鐵心一般用1～1.5mm厚的低碳鋼板沖片疊壓鉚接而成，主磁極鐵心柱體部分稱為極身，靠近氣隙一端較寬的部分稱為極靴，極靴與極身交接處形成一個(gè)突出的肩部，用以支撐住勵(lì)磁繞組。極靴沿氣隙表面成弧形，使磁極下氣隙磁通密度分布更合理。整個(gè)主磁極用螺桿固定在機(jī)座上。
主磁極總是N、S兩極成對(duì)出現(xiàn)。各主磁極的勵(lì)磁繞組通常是相互串聯(lián)連接，連接時(shí)要能保證相鄰磁極的極性按N、S交替排列。
（2）換向極 換向極也由鐵心和繞組構(gòu)成。中小容量直流電機(jī)的換向極鐵心是用整塊鋼制成的，大容量直流電機(jī)和換向要求高的電機(jī)，換向極鐵心用薄鋼片疊成，換向極繞組要與電樞繞組串聯(lián)，因通過(guò)的電流大，導(dǎo)線截面較大，匝數(shù)較少。換向極裝在主磁極之間，換向極的數(shù)目一般等于主磁極數(shù)，在功率很小的電機(jī)中，換向極的數(shù)目有時(shí)只有主磁極極數(shù)的一半，或不裝換向極。換向極的作用是改善換向，防止電刷和換向器之間出現(xiàn)過(guò)強(qiáng)的火花。
（3）電刷裝置 電刷裝置由電刷，刷握、壓緊彈簧和刷桿座等組成。電刷是用碳-石墨等做成的導(dǎo)電塊，電刷裝在刷握的盒內(nèi)，用壓緊彈簧把它壓緊在換向器的表面上。壓緊彈簧的壓力可以調(diào)整，保證電刷與換向器表面有良好的滑動(dòng)接觸，刷握固定在刷桿上，刷桿裝在刷桿座上，彼此之間絕緣。刷桿座裝在端蓋或軸承蓋上，根據(jù)電流的大小，每一刷桿上可以有幾個(gè)電刷組成的電刷組，電刷組的數(shù)目一般等于主磁極數(shù)。電刷的作用是與換向器配合引入、引出電流。
（4）機(jī)座和端蓋 機(jī)座一般用鑄鋼或厚鋼板焊接而成。它用來(lái)固定主磁極、換向極及端蓋，借助底腳將電機(jī)固定于基礎(chǔ)上、機(jī)座還是磁路的一部分，用以通過(guò)磁通的部分稱為磁軛，端蓋主要起支撐作用，端蓋固定于機(jī)座上，其上放置軸承，支撐直流電機(jī)的轉(zhuǎn)軸，使直流電機(jī)能夠旋轉(zhuǎn)。
2．轉(zhuǎn)子
轉(zhuǎn)子是電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分，轉(zhuǎn)子的主要作用是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使機(jī)械能變?yōu)殡娔埽òl(fā)電機(jī)）或電能變?yōu)闄C(jī)械能（電動(dòng)機(jī)）的樞紐。它主要包括：
（1）電樞 電樞又包括鐵心和繞組兩部分。
①電樞鐵心 電樞鐵心一般用0.5mm厚的涂有絕緣漆的硅鋼片沖片疊成，這樣鐵心在主磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以減少磁滯和渦流損耗。鐵心表面有均勻分布的齒和槽，槽中嵌放電樞繞組。電樞鐵心構(gòu)成磁的通路。電樞鐵心固定在轉(zhuǎn)子支架或轉(zhuǎn)軸上。
②電樞繞組 電樞繞組是用絕緣銅線繞制成的線圈按一定規(guī)律嵌放到電樞鐵心槽中，并與換向器作相應(yīng)的連接。線圈與鐵心之間以及線圈的上下層之間均要妥善絕緣，用槽楔壓緊，再用玻璃絲帶或鋼絲扎緊。電樞繞組是電機(jī)的核心部件，電機(jī)工作時(shí)在其中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換。
（2）換向器 換向器的作用是與電刷配合，將直流電動(dòng)機(jī)輸入的直流電流轉(zhuǎn)換成電
樞繞組內(nèi)的交變電流，或是將直流發(fā)電機(jī)電樞繞組中的交變電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)換成輸出的直流電壓。
換向器是一個(gè)由許多燕尾狀的梯形銅片間隔云母片絕緣排列而成的圓柱體，每片換向片的一端有高出的部分，上面銑有線槽，供電樞繞組引出端焊接用。所有換向片均放置在與它配合的具有燕尾狀槽的金屬套簡(jiǎn)內(nèi)，然后用V形鋼環(huán)和螺紋壓圈將換向片和套筒緊固成一整體，換向片組與套筒、V形鋼環(huán)之間均要用云母片絕緣。
（3）轉(zhuǎn)軸 在轉(zhuǎn)軸上安裝電樞和換向器。
3．氣隙
靜止的磁極和旋轉(zhuǎn)的電樞之間的間隙稱為氣隙。在小容量電機(jī)中，氣隙為0.5～3mm。氣隙數(shù)值雖小，但磁阻很大，為電機(jī)磁路的主要組成部分。氣隙大小對(duì)電機(jī)運(yùn)行性能有很大影響。
