直流电动机（直流减速电机的工作原理）

直流电动机是什么？

DC发动机是一种将DC能转化为机械能的发动机。由于其良好的调速性能，被广泛应用于电力传动中。DC电机按励磁方式分为永磁、他励和自激三大类，其中自激又分为并联励磁、串联励磁和复合励磁。

直流电动机的基本工作原理？

电动清扫车的DC电机是指当施加DC电流时产生机械运动的电机。与交流电机、无刷DC电机、开关磁阻电机等其他类型的电机相比，DC电机具有以下优点：(1)调速性能好。DC电机具有良好的电磁转矩控制特性，可以实现均匀平滑的无级调速，调速范围宽。(2)良好的起动性能。DC电机具有较大的启动转矩，能够满足电动扫地机启动驱动特性的需要，并能实现快速启动。(3)恒功率范围宽。DC电机的恒功率输出范围宽，可以保证电动扫地机具有良好的低速启动性能和高速行驶能力。(4)控制和准备相对简单。DC电机可以用斩波器控制，具有效率高、重量轻、体积小、响应快等特点。(5)价格便宜。DC电机的制造技术和控制技术成熟，虽然DC电机本身价格不低，但是控制装置简单，价格低，所以整个DC驱动系统更便宜。DC电机的缺点是：(1)效率低。一般来说，DC电机的效率低于交流电机和开关磁阻电机。(2)维护工作量大。直流电焰电机工作时，电刷与换向器之间会有换向火花，换向器容易烧蚀，电刷容易磨损。因此，DC电机的可靠性较差，需要经常维护。(3)速度慢。DC电机转速越高，换向火花就会越大，严重时会形成火花环，限制了DC电机的提速。(4)质量和体积大。DC电机结构复杂，功率密度低，质量大，体积大。DC电机对电动扫地机的要求：抗振动；对环境的适应性；损耗低；抗负荷波动能力；小巧轻便；免维护。1 DC电机的结构DC电机的结构有很多，但总的来说，都是由定子(静止部分)和转子(运动部分)组成的。1.定子部分定子部分用于放置磁极和电刷，并作为机械支撑，包括主磁极、换向极、电刷装置、机座、端盖等。定子的作用是产生磁场，作为电机的机械支撑。(1)主磁极的作用是产生0的主磁通。主极芯包括极心和极掌。磁极的铁芯上覆盖着励磁绕组，每个主磁极上的绕组一般都是串联的。极掌的作用是使气隙中的磁感应强度分布最合适。通过改变励磁电流IfM的方向，可以改变主磁极的极性，从而改变磁场的方向。(2)换向极换向极的作用是产生附加磁场，提高电机换向，使气隙磁场均匀，减少电刷与换向器之间的火花，防止换向器烧坏。它由一个铁芯和一个绕组组成(见图4-11)。相邻两个主磁极之间的中性面上有一个小磁极，就是换向极。其结构与主磁极相似，其励磁绕组与主磁极的励磁绕组串联。主磁极中性面的磁感应强度应该为零。但由于电枢电流通过电枢绕组时产生的电枢磁场，主磁极中性面的磁感应强度不可能为零，使得切换到中性面进行电流换向的绕组产生感应电动势，导致电刷与换向器之间产生较大火花。换向极的附加磁场用来抵消电枢磁场，使主磁极中性面的磁感应强度接近于零。因此，改善了电枢绕组的电流换向条件，并减少了电刷和换向器之间的摩擦。(3)电刷装置电刷装置主要由碳石墨导电块制成的电刷和加压？单弹簧和刷盒等。固定在底座上的电刷(小容量电机安装在端盖上)通过压力与旋转的换向器保持滑动接触

(4)机座用于固定主磁极、换向磁极和端盖，是电机磁路的一部分。框架由铸钢或铸铁制成。底座上的接线盒有励磁绕组和电枢绕组的端子，用于外部连接。(5)端盖的作用是密封和保护电机的内部结构。端盖由铸铁制成，通过螺钉固定在底座的两端，盖上有轴承支撑旋转电枢。2转子零件一般称为电枢，主要包括电枢铁芯、电枢绕组、换向器等。电机的作用是输出扭矩。(1)电枢铁芯电枢铁芯由小钢片冲压叠压而成，外圆上有均匀分布的槽，用于嵌入绕组。铁芯是电枢绕组的支撑部分，也是电机磁路的一部分。(2)电枢绕组电枢绕组是DC电机的电路部分，产生感应电动势或电磁转矩，是实现能量转换的主要部件。它由许多绕组元件组成，嵌在铁芯槽内，按一定规律与换向片连接，使每个线圈的电动势相加。绕组末端由镀锌钢丝支撑，P档绕组因离心力而径向移位。(3)换向器换向器由许多铜制换向片组成，形状为圆柱形，片间用云母绝缘。

直流电动机的优缺点

DC汽车的优点：1 .起动和调速性能好，调速范围宽而平稳，过载能力强，受电磁干扰影响小；2.DC电机具有良好的起动特性和调速特性；3.DC电机扭矩比较大；4.维护相对便宜；5.DC汽车的DC阶段

于交流比较节能环保。　　直流电机缺点：　　1、直流电机制造比较贵，有碳刷 ;　　2、与异步电动机比较，直流电动机结构复杂，使用维护不方便，而且要用直流电源;　　3、复杂的结构限制了直流电动机体积和重量的进一步减小，尤其是电刷和换向器的滑动接触造成了机械磨损和火花，使直流电动机的故障多、可靠性低、寿命短、保养维护工作量大。　　4、换向火花既造成了换向器的电腐蚀，还是一个无线电干扰源，会对周围的电器设备带来有害的影响。电机的容量越大、转速越高，问题就越严重。所以，普通直流电动机的电刷和换向器限制了直流电动机向高速度、大容量的发展。