直流电动机模型

在直流电动机原理课件中已对直流电动机的基本原理作了介绍，但它距实际应用的直流电动机结构相差较大，下面介绍一台与真实直流电动机结构相近的原理模型。

电机的定子主要用来产生磁场，该模型定子有一对磁极，由导磁良好的钢铁制成，磁极的的磁力由一个U型永久磁铁产生,浅蓝色箭头线表示磁场方向。

电动机旋转部分是转子，在电机中起着机械能与电能之间转换的部件称为电枢，直流电机的电枢就是转子。转子安装在两个磁极之间。为减小两磁极间的磁阻，增强两磁极间的磁通密度，转子铁芯（电枢铁芯）由导磁良好的材料制作，在转子的圆周有8个线槽，用来嵌放转子的线圈。由于转子在旋转中通过的磁通方向是不停变化的，为防止涡流损耗，转子由硅钢片叠成，每片表面涂有绝缘请漆。

转子铁芯安装在定子两个磁极之间，与定子磁极间有很小的缝隙（气隙），可自由旋转。

电枢

电枢铁芯的8个线槽里嵌有8个线圈，组成电枢绕组，为便于观察，采用一个单圈线框代表一个转子线圈，图4是一个线框。嵌在槽内的称为有效边，露在槽外的称为端部。

图6是嵌好全部8个线圈的状态，在每个线槽内有两个线圈的有效边。

再把转子铁芯显示出来。

换向器有8个铜制换向片，排成圆筒形，换向片间留有缝隙，相互绝缘。把转子线圈的引出线按规律焊接在换向片上，其连接见图11。

电机模型

用一个3D动画来演示电动机的工作状态，图10是动画的截图，为便于观察，不显示磁极与磁铁，仅显示磁极的磁力线；转子铁芯也以半透明显示。

在两电刷上接通电源，可在图上看到每个线槽中线框的电流方向，线框受磁场作用力，转子开始旋转，线框受力方向依左手定则判断。

请观看直流电机转子绕组通电旋转3D动画。动画格式：.mp4, 分辨率：800x600。

本直流电动机模型是2极8槽直流电机，其电枢绕组通常采用展开图表示，见图11。

图中部是电枢的8个槽，每个槽中嵌有2个线圈的有效边；图中上部分是两个主磁极，磁极宽度与3个电枢槽对应；图中下部分是换向器与电刷。设定电刷正负极，在图中各个元件标有电流方向箭头。可见在同一磁极下对应的每一个元件有效边电流方向是相同的，保证受电磁力的方向是相同的。

图13是是电枢线圈进入换向时的状态，有效边进入两个主磁极间的线圈被短接无电流。

下面请观看电枢绕组展开图动画，动画演示了通电绕组在磁场中运动状态。动画格式：.mp4, 分辨率：800x600。

实际的直流电动机模型

图13是这台直流电动机的实际模型，定子由磁轭、永磁体、磁极组成，永磁体采用銣铁硼材料制成，每个电枢线圈由多匝导线绕成。电动机各部件安装在底板上。

图14是从另一个角度看电动机模型。

请观看该电动机旋转动画。 动画格式：.mp4, 分辨率：800x600。