直流電動機模型

在直流電動機原理課件中已對直流電動機的基本原理作了介紹，但它距實際應用的直流電動機結構相差較大，下面介紹一臺與真實直流電動機結構相近的原理模型。

電機的定子主要用來產生磁場，該模型定子有一對磁極，由導磁良好的鋼鐵制成，磁極的的磁力由一個U型永久磁鐵產生,淺藍色箭頭線表示磁場方向。

電動機旋轉部分是轉子，在電機中起著機械能與電能之間轉換的部件稱為電樞，直流電機的電樞就是轉子。轉子安裝在兩個磁極之間。為減小兩磁極間的磁阻，增強兩磁極間的磁通密度，轉子鐵芯（電樞鐵芯）由導磁良好的材料制作，在轉子的圓周有8個線槽，用來嵌放轉子的線圈。由于轉子在旋轉中通過的磁通方向是不停變化的，為防止渦流損耗，轉子由硅鋼片疊成，每片表面涂有絕緣請漆。

轉子鐵芯安裝在定子兩個磁極之間，與定子磁極間有很小的縫隙（氣隙），可自由旋轉。

電樞

電樞鐵芯的8個線槽里嵌有8個線圈，組成電樞繞組，為便于觀察，采用一個單圈線框代表一個轉子線圈，圖4是一個線框。嵌在槽內的稱為有效邊，露在槽外的稱為端部。

圖6是嵌好全部8個線圈的狀態(tài)，在每個線槽內有兩個線圈的有效邊。

再把轉子鐵芯顯示出來。

換向器有8個銅制換向片，排成圓筒形，換向片間留有縫隙，相互絕緣。把轉子線圈的引出線按規(guī)律焊接在換向片上，其連接見圖11。

電機模型

用一個3D動畫來演示電動機的工作狀態(tài)，圖10是動畫的截圖，為便于觀察，不顯示磁極與磁鐵，僅顯示磁極的磁力線；轉子鐵芯也以半透明顯示。

在兩電刷上接通電源，可在圖上看到每個線槽中線框的電流方向，線框受磁場作用力，轉子開始旋轉，線框受力方向依左手定則判斷。

請觀看直流電機轉子繞組通電旋轉3D動畫。動畫格式：.mp4, 分辨率：800x600。

本直流電動機模型是2極8槽直流電機，其電樞繞組通常采用展開圖表示，見圖11。

圖中部是電樞的8個槽，每個槽中嵌有2個線圈的有效邊；圖中上部分是兩個主磁極，磁極寬度與3個電樞槽對應；圖中下部分是換向器與電刷。設定電刷正負極，在圖中各個元件標有電流方向箭頭。可見在同一磁極下對應的每一個元件有效邊電流方向是相同的，保證受電磁力的方向是相同的。

圖13是是電樞線圈進入換向時的狀態(tài)，有效邊進入兩個主磁極間的線圈被短接無電流。

下面請觀看電樞繞組展開圖動畫，動畫演示了通電繞組在磁場中運動狀態(tài)。動畫格式：.mp4, 分辨率：800x600。

實際的直流電動機模型

圖13是這臺直流電動機的實際模型，定子由磁軛、永磁體、磁極組成，永磁體采用銣鐵硼材料制成，每個電樞線圈由多匝導線繞成。電動機各部件安裝在底板上。

圖14是從另一個角度看電動機模型。

請觀看該電動機旋轉動畫。 動畫格式：.mp4, 分辨率：800x600。