| 直流電機(jī)的工作原理： |
直流電機(jī)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，電樞由原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)而在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn),，在電樞線圈的兩根有效邊 中便感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)e,。顯然，每一有效邊中的電動(dòng)勢(shì)是交變的,，即在N極下是一個(gè)方向,，當(dāng)它轉(zhuǎn)到S極下時(shí)是另一個(gè)方向。
電刷和換向器的作用在于將發(fā)電機(jī)電樞繞組內(nèi)的交流電動(dòng)勢(shì)變換成電刷之間的極性不變的電動(dòng)勢(shì),。當(dāng)電刷之間接有負(fù)載時(shí),， 在電動(dòng)勢(shì)的作用下就在電路中產(chǎn)生一定方向的電流。
負(fù)載電流在旋轉(zhuǎn)繞組上產(chǎn)生負(fù)載轉(zhuǎn)矩,，方向與驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩相反,。 |
| 電流方向： |
N極下的有效邊中的電流總是一個(gè)方向，而S極下的有效邊中的電 流總是另一個(gè)方向,，這樣才能使兩個(gè)邊上受到的電磁力的方向一致,，電樞因而轉(zhuǎn)動(dòng)。
當(dāng)電樞在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),，線圈中也要產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e,，這個(gè)電動(dòng)勢(shì)的方向（由右手定則確定）與電流或外加電壓的方向總是相反，所以稱為反電勢(shì),，它與發(fā)電機(jī)中電動(dòng)勢(shì)的作用是不同的,。 |
| | 如上圖所示，若在A,、B之間外加一個(gè)直流電壓,，A接電源正極,，B接負(fù)極，則線圈中有電流流過(guò),。當(dāng)線圈處于圖所示位置時(shí),，有效邊ab在N極下，cd在S極上,，兩邊中的電流方向?yàn)閍→b,，c→d。由安培定律可知,，ab邊和cd邊所受的電磁力為：
F＝BLI
式中,，I為導(dǎo)線中的電流，單位為安（A）,。根據(jù)左手定則知,，兩個(gè)F的方向相反，如圖所示,，形成電磁轉(zhuǎn)矩,，驅(qū)使線圈逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過(guò)180°時(shí),，cd邊處于N極下,，ab邊處于S極上,。由于換向器的作用,，使兩有效邊中電流的方向與原來(lái)相反,，變?yōu)閐→c,、b→a，這就使得兩極面下的有效邊中電流的方面保持不變,，因而其受力方向,，電磁轉(zhuǎn)矩方向都不變。 |
| 直流電動(dòng)機(jī)原理圖 |
| 直流電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)： |
| E=KeΦｎ |
| 式中,， E——電動(dòng)勢(shì)（V）,； Φ——一對(duì)磁極的磁通（Wb）； ｎ——電樞轉(zhuǎn)速（r／min）,； Ke——與電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù),。 |
| 直流電機(jī)電樞繞組中的電流與磁通有相互作用，產(chǎn)生電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩,。 |
| T=KtΦIa |
| 式中,， T——電磁轉(zhuǎn)矩（Nm）； Φ——一對(duì)磁極的磁通（Wb）,； Ia——電樞電流（A）,； Kt——與電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù),，Kt＝9.55Ke。 |
