直流电动机工作原理是建立在电磁力和电磁感应基础上的,是由于带电导体在磁场中受到电磁力的作用。如图所示直流电动机模型,它包括三个部分:固定的磁极、电枢、换向片与电刷。当将直流电压加到A、B两电刷之间,电流从A刷流人,从B刷流出,载流导体ab在磁场中受的作用力F按左手定则指向逆时针方向。同理,载流导体cd受到的作用力也是逆时针方向的。因此,转子在电磁转矩的作用下逆时针方向旋转起来。当电枢恰好转过90°时,电枢线圈处于中性面(此时线圈不切割磁力线),电磁转矩为零。但由于惯性的作用,电枢将继续转动,当电刷与换向片再次接触时,导体ab和cd交换了位置。因此,导体ab和cd中的电流方向改变了,这就保证了电枢可以连续转动。

从上面分析可知,要电磁转矩方向不变,导体从N极转到S极时,导体中的电流方向必须相应地改变,换向片与电刷即实现这一任务的机械式“换向装置”。

图 直流电动机模型

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