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   直流电动机由定子和转子两部分组成， 定子、 转子之间有气隙， 基本结构如图1所示。

图 1 直流电动机结构

   一、 定子

   定子是电机固定不动的部分， 用来产生磁通和机械支撑固定， 包括主磁极、 换向极、 机座、 电刷装置、端盖， 如图2所示。

   1. 主磁极

   用来产生主磁场， 由主极铁心、 励磁绕组和极身绝缘组成。 主极铁心通常由厚1 ～2mm的钢板冲制后叠压而成。 励磁绕组为集中式绕组， 与换向极绕组相比其导线细、 匝数多。 主磁极结构如图 3所示。

   2. 换向极

   换向极用以改善换向功能， 使电动机运行时电刷下不产生有害的火花。 换向极位于两个主磁极之间。与主磁极一样， 换向极也是由铁心、 换向极绕组和极身绝缘组成的， 并固定在机座上。 换向极铁心由整块钢 （ 小型电机） 或 1～2mm 的钢板冲制后叠压， 换向极绕组也是由电磁线绕制， 匝数不多。 换向极绕组一般都与电枢绕组相串联。 换向极结构如图4所示。

图 2 定子结构                                                                                 图 3主磁极结构

1— 机座 2— 主极绕组 3— 换向极绕组                                            1— 主磁极铁心 2—励磁绕组 3— 机座

4— 非磁性垫片 5— 主极铁心 6— 换向极铁心

图 4 换向极结构

1— 换向极铁心 2— 换向极绕组

   3. 机座

   机座又称电机外壳， 它既是电机磁路的一部分，又用来固定主磁极、 换向极、端盖等零部件，要求它有良好的导磁性能和机械强度， 一般采用铸钢件或钢板焊接而成。

   4. 电刷装置

   电刷装置的作用是使旋转的电枢绕组与固定不动的外电路相连接， 将直流电流引入或引出。

   电刷装置一般由电刷、 刷握、 刷杆、 刷杆座圈等组成，如图5和图6所示。

   5. 筛盖

   端盖上有轴承以支撑电机转子旋转， 端盖固定在机座的两端， 一般为铸钢件。

   二、 转子

   转子 （ 又称电枢） 是电机旋转部分，包括电枢铁心、 电枢绕组、 换向器、转轴、 风扇等，其结构如图7所示。

   1. 电枢铁心

   电枢铁心一般用涂过绝缘漆的 0. 5mm 硅钢片 （ 转子冲片， 如图8所示） ，叠压而成，作用是嵌放电枢绕组， 它又是电机主磁路的一部分。

图 5 电刷装置                                                                                                        图 6 电刷的结构

1— 刷杆 2— 电刷 3— 刷握 4— 压指                                                                              1— 压紧弹簧 2— 铜辫

5— 弹簧 6— 刷杆座圈                                                                                                   3— 电刷4— 电刷盒

图 7 转子结构图                                                                                     图 8 转子冲片

1— 风扇 2— 转轴 3— 电枢铁心

4— 换向器 5— 电枢绕组

   2. 电枢绕组

   电枢绕组是由绝缘导线绕制成的线圈 （ 又称绕组元件） 按一定规律连接组成的，每个元件的两个有效边分别嵌放在电枢铁心表面的槽内 （ 见图9） ， 元件的两个出线端分别与两个换向片相连。 绕组在槽内的部分，用绝缘槽楔压紧， 其槽外端部分用无纬玻璃丝带绑扎。 电枢绕组的作用是产生感应电动势和电磁转矩， 完成电能到机械能的转换，是实现机电能量转换的枢纽。

   3. 换向器

   换向器是由许多相互绝缘的换向片组成的，作用是将电枢绕组中的交流电整流成刷间的直流电或将刷间的直流电逆变成电枢绕组中的交流电。 换向器如图10所示。

图9 电枢槽的结构                                                                              图10 换向器

1— 槽楔 2— 线圈绝缘 3— 电刷导体

4— 层间绝缘 5— 槽绝缘 6— 槽底绝缘

   4. 转轴

   转轴用来传递转矩， 要求具有足够的刚度和强度， 采用优质中碳钢、 低合金钢或合金钢制成。

   5. 风扇

   风扇用来散热， 降低电机运行温升。

   三、 气隙

   为了使电机能够运转， 定子和转子之间要留有一定大小的间隙， 此间隙称为气隙，它是主磁路的一部分。

   1. 电机制造过程中

   1） 选择合适的电刷。 增加电刷与换向器之间的接触电阻。

   2） 装设换向极。 换向极的作用是使直流电机的空间磁场趋向均匀， 安装正确时可使合成电动势大为减小。1kW 以上的电机几乎都采用。

   3） 移动电刷位置。 以电刷处于几何中性线处为前提， 在小型电机中常采用移动电刷的方法，使换向器元件切割气隙磁场， 产生电动势改善换向。

   4） 增加均压线。

   2. 电机修理过程中

   在电机修理过程中要严格按照工艺进行各项检查操作， 以确保电机的换向质量。

   （ 1） 检测换向器片间电阻 测量换向器片间电阻， 检查电枢绕组是否断线、 开焊和匝间短路，升高片是否断裂以及是否存在换向器片间短路等现象。 片间电阻检查通常采用压降法， 也可采用专用片间电阻测量仪。

   （ 2） 换向器外观检查

   1） 换向器工作表面应有一层具有光泽的氧化层， 粗糙度 Ra < 0. 8，以保持良好的滑动接触， 减少电刷磨损和防止片间闪络可能性。

   2） 检查换向器表面圆度。 当换向器变形或偏心时， 在运行时将会使电刷跳动，滑动接触不良，超过一定数值后， 将导致换向恶化。 高速电机和多重路电枢绕组电机更为敏感。

   （ 3） 电刷中性线的检查 测定直流电机电刷中性线位置， 一般应严格在主磁极

几何中心线上， 可另见第六节电刷几何中性线的测定。

   （ 4） 极距、 气隙和刷距的检查与调整

   1） 极距测量与调整。 测量并调整主极之间、 换向极之间距离， 应力求与未修之前一致， 极距允许误差为±0. 75mm。

   2） 电机气隙检查与调整。 直流电机主极和换向极气隙应均匀， 如气隙不均，

   则各极下磁阻不等， 在相同励磁磁动势下， 磁通量不相等， 在部分刷架下火花就会较大。 由于主极下磁通量不等， 还将出现电枢绕组内环流和单边磁拉力。 气隙检查通常用普通塞尺和专用固定斜度塞尺进行测量，当气隙超过规定公差时， 可将主极或换向极固定螺钉松开， 依靠调节极顶磁性垫片来调整气隙， 直流电动机主极和换向极气隙允许偏差均为：

δ≤3mm 时气隙允许偏差为 ±10%；

δ >3mm 时气隙允许偏差为 ±5%。

   3） 检查与调整各排电刷之间的距离， 电机各排电刷之间的距离应相等， 刷距允许误差通常为 ±0.5mm。

   （ 5） 电刷和刷握工作性能检查

   1） 弹簧压力的调整。 直流电机电shuadan位压力， 可参见表 3-1-5，并且要求全部电刷压力差不超过 ±10%。 电刷压力是保证正常换向的重要条件。 电刷压力过小，会造成电刷跳动和接触压降不稳定； 压力大，接触压降减小； 但压力过大， 则可能造成电刷机械磨损增加， 换向器温升增高。

   2） 刷握间隙检查。 电刷与刷握的间隙应符合一定公差， 活动自如。 间隙过大，电刷在刷握内晃动，影响接触的稳定， 有时还产生 “ 啃边” 现象； 但间隙过小时，影响电刷在刷握内的自由滑动， 甚至被 “ 卡死” 。

   3） 刷握离换向器表面距离的检查。 刷握离换向器表面距离应保持在 （ 2. 5 ±0. 5） mm范围内。 刷握离换向器表面距离与电刷保持稳定、 防止电刷振动有很大关系。 双斜刷握与换向器表面的距离， 还影响电刷宽度，当距离过大时， 电刷还将产生 “ 顶角” ， 影响工作。 刷握距离可用厚度为 2 ～3mm 的绝缘板条进行检查， 当距离超过允许值时，可用 2. 5mm 厚绝缘板垫在刷握下， 作为调整基准进行调整。

   4） 电刷材质和镜面检查。 电刷是构成滑动接触的主要部件， 电刷材质和工作状态不正常，将影响滑动接触， 或造成换向恶化。

   不同型号的电刷， zuihao不要混用。 在更换电刷时， 必须选择与原来同一牌号的电刷，若没有应尽量选择与原来接近的电刷， 并全部更换。

   电刷镜面在换向正常时是平滑光亮的。 换向火花较大时， 就会出现雾状和灼痕。当电刷中含有碳化硅等杂质时， 镜面中就会出现白色斑点或在旋转方向留下细沟。 电刷与换向器接触面应在 80%以上。

   （ 6） 主极、 换向极绕组极性的检查 直流电机定子绕组个别极性错误将影响换向。尤其当换向极极性时， 由于换向电动势和电抗电动势不能抵消，

反而相加， 在很小负载时也将出现严重火花。 电机修理时可用电阻磁针检查极性， 详见第七节直流电机修理规程。

   （ 7） 绕组匝间短路的检查 主极匝间短路通常用交流压降法检查。补偿和换向极绕组匝间短路一般可用外观检查发现。 例如当端部连接线因变形相碰短路时， 通过仔细观察都可以发现。 不易发现的短路故障，可在绕组中通入适当电流， 用直流压降法检查出来。