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法律研究直流電動機的構造和工作原理
直流電動機是一種機電能量轉換裝置，它將電能輸入轉換為機械能輸出。
直流電動機的工作原理是基於這樣的原理：當載流導體置於磁場中時，導體上會產生機械力。力的強度由下式給出：
$$\mathrm{F\:=\:BIl\:牛頓}$$
力的方向由弗萊明左手定則給出。
直流電動機的構造
以下是直流電動機的示意圖
直流電動機主要由六個部分組成，如下所示
磁軛
直流電動機的外部框架是一個由鑄鋼或軋製鋼製成的空心圓柱體，稱為磁軛。磁軛具有以下兩個作用：
- 它支撐磁極鐵芯並充當機器的保護罩。
- 它為勵磁繞組產生的磁通提供路徑。
磁場系統
直流電動機的磁場系統是機器的靜止部分。它產生電動機中的主磁通。它由若干個安裝在磁軛上的磁極鐵芯和繞在磁極鐵芯上的勵磁繞組組成。直流電動機的磁場系統具有突極，即磁極向內突出，每個磁極鐵芯都帶有具有彎曲表面的磁極靴。磁極靴有兩個作用：
- 它支撐勵磁線圈。
- 透過增加其橫截面積來降低磁路磁阻。
磁極鐵芯由彼此絕緣的薄鋼片疊壓而成，以減少渦流損耗。勵磁線圈串聯連線，這樣當電流流過線圈時，就會產生交替的南北極。
電樞鐵芯
直流電動機的電樞鐵芯安裝在軸上，並在磁極之間旋轉。它在其外表面上具有槽，電樞導體放置在這些槽中。電樞鐵芯由彼此絕緣並緊緊夾在一起的軟鋼疊片組成。在小型電機中，疊片直接鍵接到軸上，而在大型電機中，它們安裝在蜘蛛上。疊片電樞鐵芯用於減少渦流損耗。
電樞繞組
絕緣導體放入電樞鐵芯的槽中。導體適當地連線起來。這種連線的導體佈置稱為電樞繞組。使用兩種型別的電樞繞組：波繞組和疊繞組。
換向器
換向器是一種機械整流器，它將來自直流電源的直流輸入轉換為電樞繞組中的交流電。換向器由楔形銅片組成，這些銅片彼此絕緣，並透過雲母片與軸絕緣。換向器的每個片都連線到電樞線圈的兩端。
電刷
電刷安裝在換向器上，用於將來自直流電源的電流注入電樞繞組。電刷由碳製成，並由稱為電刷架的金屬盒支撐。電刷對換向器的壓力透過彈簧進行調節並保持在恆定值。電流從外部直流電源流經碳刷和換向器到電樞繞組。
直流電動機的工作原理
考慮圖中所示的兩極直流電動機。當直流電動機連線到外部直流電源時，勵磁線圈被勵磁，產生交替的 N 極和 S 極，電流流過電樞繞組。
N 極下的所有電樞導體都以一個方向（例如進入紙面）承載電流，而 S 極下的所有導體都以相反的方向（例如從紙面出來）承載電流。由於每個導體都承載電流並置於磁場中，因此在其上會產生機械力。
應用弗萊明左手定則，可以看出每個導體上的力都傾向於使電樞沿逆時針方向運動。所有導體的力加在一起產生一個轉矩，使電樞旋轉。當導體從一個電刷的一側移動到另一側時，導體中的電流反向，並且同時它受到下一個極性相反的磁極的影響。因此，導體上的力方向保持不變。因此，電動機以相同的方向旋轉。
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