直流发电机

电机基本结构：

旋转机器由定子和转子两部分组成。定子不移动，它是机器的外部框架，而转子是可移动的，是机器的内部。这些由铁磁材料制成。在定子的内边缘和转子的外周上切出槽。导体放在这些插槽上。这些导体被连接以形成绕组，并且在这些绕组中感应出电压，这些被称为电枢绕组。产生主磁通的绕组称为励磁绕组。永磁体还可用于在某些机器中产生主磁通。

直流电机主要有两种类型，直流发电机和直流电动机。将机械能转换为电能的装置称为直流发电机，而将电能转换为机械能的装置称为直流电动机。

直流发电机构造：

直流发电机主要包括三个主要部分：

• 磁场系统。
• 衔铁。
• 换向器和电刷装置。

磁场系统：

机器产生主要磁通量的固定部分称为磁场系统。它的外框是轭，它由铸钢或轧制钢制成的空心圆柱体组成。直流发电机的磁轭用偶数个极芯螺栓固定。轭具有以下两个目的：

• 它充当极芯的支撑和保护器。
• 它用于形成磁路的一部分。

由于极点指向内部，因此称为凸极。每个极芯具有一个具有弯曲表面的极靴。极靴有两个作用：

• 它支持励磁线圈。
• 它增加了磁路的横截面积并减小了磁阻。

磁极被层压以减少涡流损耗。

衔铁：

电枢是直流电机的旋转部分。它由轴组成，在该轴上安装有叠片圆柱(电枢芯)。叠片的目的是减少涡流损耗，并将绝缘导体放在电枢铁芯的槽中，这称为电枢绕组。电枢中使用的两种绕组是波型和搭接型。

换向器和电刷装置：

换向器由大量由硬拉铜制成的楔形部分组成。这些线段借助其云母片彼此绝缘。它呈光滑的圆柱形状，在其上方提供碳刷，碳刷位于圆柱的圆形表面的正好接触位置。

换向器和电枢位于同一轴上。如果在有磁场的情况下向机器提供机械动力，则会在电枢导体中产生一个交流电，然后通过碳刷将其收集起来，并称该机器处于发电模式。换向器的函数是将所有负半周期转换为正周期，并将纹波平滑成输出电压。另一方面，当电枢通过换向器中的碳刷连接到直流电源时，会产生转矩并作用在电枢的每个导体上，并且机器开始作为电动机工作。因此，可以说碳刷与换向器一起充当机械整流器或逆变器。

直流电机电枢的等效电路：

等效电路用于表示直流发电机的电枢。它可以由三个串联的元素E，R _a和V _b表示。元素E是产生的电压，R _a是电枢电阻，V _b是电刷接触电压降。直流发电机，直流电动机的电枢的等效电路如下所示。如果是直流电动机，则E为反电动势

图：(a)直流发电机(b)直流电动机的电枢等效电路