直流電動(dòng)機(jī) 是將直流電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的電動(dòng)機(jī)。因其良好的調(diào)速性能而在電力拖動(dòng)中得到廣泛應(yīng)用。直流電動(dòng)機(jī)按勵(lì)磁方式分為永磁、他勵(lì)和自勵(lì)3類，其中自勵(lì)又分為并勵(lì)、串勵(lì)和復(fù)勵(lì)3種。

當(dāng)直流電源通過電刷向電樞繞組供電時(shí)，電樞表面的N極下導(dǎo)體可以流過相同方向的電流，根據(jù)左手定則導(dǎo)體將受到逆時(shí)針方向的力矩作用;電樞表面S極下部分導(dǎo)體也流過相同方向的電流，同樣根據(jù)左手定則導(dǎo)體也將受到逆時(shí)針方向的力矩作用。這樣，整個(gè)電樞繞組即轉(zhuǎn)子將按逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，輸入的直流電能就轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)子軸上輸出的機(jī)械能。由定子和轉(zhuǎn)子組成，定子：基座，主磁極，換向極，電刷裝置等;轉(zhuǎn)子(電樞)：電樞鐵心，電樞繞組，換向器，轉(zhuǎn)軸和風(fēng)扇等。轉(zhuǎn)子組成直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子部分由電樞鐵芯、電樞、換向器等裝置組成，下面對(duì)構(gòu)造中的各部件進(jìn)行詳細(xì)介紹。

1.電樞鐵芯部分：其作用是嵌放電樞繞組和顛末磁通，為了下降電機(jī)工作時(shí)電樞鐵芯中發(fā)作的渦流損耗和磁滯損耗。

2.電樞部分：作用是發(fā)作電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，而進(jìn)行能量變換。電樞繞組有許多線圈或玻璃絲包扁鋼銅線或強(qiáng)度漆包線。

3.換向器又稱整流子，在直流電動(dòng)機(jī)中，它的作用是將電刷上的直流電源的電流變換成電樞繞組內(nèi)的溝通電流，使電磁轉(zhuǎn)矩的傾向穩(wěn)定不變，在直流發(fā)電機(jī)中，它將電樞繞組溝通電動(dòng)勢(shì)變換為電刷端上輸出地直流電動(dòng)勢(shì)。換向器由許多片構(gòu)成的圓柱體之間用云母絕緣，電樞繞組每一個(gè)線圈兩端區(qū)分接在兩個(gè)換向片上。直流發(fā)電機(jī)中換向器的作用是把電樞繞組中的交變電動(dòng)熱變換為電刷間的直流電動(dòng)勢(shì)，負(fù)載中就有電流通過，直流發(fā)電機(jī)向負(fù)載輸出電功率，同時(shí)電樞線圈中也肯定有電流通過。它與磁場(chǎng)相互作用發(fā)作電磁轉(zhuǎn)矩，其傾向與發(fā)電機(jī)相反，原想法只需抑制這一磁場(chǎng)轉(zhuǎn)矩才華股動(dòng)電樞改變。因此，發(fā)電機(jī)向負(fù)載輸出電功率的還，從原想法輸出機(jī)械功率，完結(jié)了直流發(fā)電機(jī)將機(jī)械能變換為電能的作用。

無(wú)刷直流電機(jī)采用電子換向器，取代了機(jī)械換向器，一舉雙得，這樣既具有直流電機(jī)調(diào)速性能的優(yōu)勢(shì)，又不會(huì)產(chǎn)生火花，適用行業(yè)更廣，維護(hù)輕松。目前無(wú)刷直流電機(jī)常用于航空航天、新能源汽車、智能設(shè)備以及家用電器行業(yè)，給我們的生產(chǎn)生活帶來(lái)了很多的便利和好處。

無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)工作原理：

其實(shí)想了解無(wú)刷直流電機(jī)，其驅(qū)動(dòng)工作原理先要明白，也并不是那么的復(fù)雜。轉(zhuǎn)子作為永磁體，定子作為線圈繞組，若給直流無(wú)刷電機(jī)加以固定的電流大小，那么只能產(chǎn)生固定的磁場(chǎng)，電機(jī)就不會(huì)轉(zhuǎn)，那么如何解決這個(gè)問題呢?需要根據(jù)轉(zhuǎn)子位置，施加不同相對(duì)應(yīng)的電流大小，讓電機(jī)定子能夠產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，而且方向是均勻變化的，這樣的情況下，無(wú)刷電機(jī)就會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)。

簡(jiǎn)單的點(diǎn)來(lái)說(shuō)，無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)工作原理就是：不斷檢測(cè)轉(zhuǎn)子所在位置，按要求給各相位通電，使得定子產(chǎn)生磁場(chǎng)，方向連續(xù)均勻的變化。

直流電機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成，其間有一定的氣隙。其構(gòu)造的主要特點(diǎn)是具有一個(gè)帶換向器的電樞。直流電機(jī)的定子由機(jī)座、主磁極、換向磁極、前后端蓋和刷架等部件組成。其中主磁極是產(chǎn)生直流電機(jī)氣隙磁場(chǎng)的主要部件，由永磁體或帶有直流勵(lì)磁繞組的疊片鐵心構(gòu)成。直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子則由電樞、換向器(又稱整流子)和轉(zhuǎn)軸等部件構(gòu)成。其中電樞由電樞鐵心和電樞繞組兩部分組成。電樞鐵心由硅鋼片疊成，在其外圓處均勻分布著齒槽，電樞繞組則嵌置于這些槽中。換向器是一種機(jī)械整流部件。由換向片疊成圓筒形后，以金屬夾件或塑料成型為一個(gè)整體。各換向片間互相絕緣。換向器質(zhì)量對(duì)運(yùn)行可靠性有很大影響。

一臺(tái)直流電機(jī)原則上既可以作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行,也可以作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行,這種原理在電機(jī)理論中稱為可逆原理。當(dāng)原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電樞繞組在主磁極N、S之間旋轉(zhuǎn)時(shí)，電樞繞組上感生出電動(dòng)勢(shì)，經(jīng)電刷、換向器裝置整流為直流后，引向外部負(fù)載(或電網(wǎng))，對(duì)外供電，此時(shí)電機(jī)作直流發(fā)電機(jī)運(yùn)行。如用外部直流電源，經(jīng)電刷換向器裝置將直流電流引向電樞繞組，則此電流與主磁極N.S.產(chǎn)生的磁場(chǎng)互相作用，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子與連接于其上的機(jī)械負(fù)載工作，此時(shí)電機(jī)作直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。

按結(jié)果主要分為直流電動(dòng)機(jī)和直流發(fā)電機(jī)。

按類型主要分為直流有刷電機(jī)和直流無(wú)刷電機(jī) 。

直流電機(jī)的勵(lì)磁方式是指對(duì)勵(lì)磁繞組如何供電、產(chǎn)生勵(lì)磁磁通勢(shì)而建立主磁場(chǎng)的問題。根據(jù)勵(lì)磁方式的不同，直流電機(jī)可分為下列幾種類型。

直流電動(dòng)機(jī)是連續(xù)的執(zhí)行器，可將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。直流電動(dòng)機(jī)通過產(chǎn)生連續(xù)的角旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)此目的，該角旋轉(zhuǎn)可用于旋轉(zhuǎn)泵、風(fēng)扇、壓縮機(jī)、車輪等。

與傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)直流電動(dòng)機(jī)一樣，也可以使用線性電動(dòng)機(jī)，它們能夠產(chǎn)生連續(xù)的襯套運(yùn)動(dòng)?；旧嫌腥N類型的常規(guī)電動(dòng)機(jī)可用：AC型電動(dòng)機(jī)，DC型電動(dòng)機(jī)和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。

交流電動(dòng)機(jī)通常用于高功率的單相或多相工業(yè)應(yīng)用中，需要恒定的旋轉(zhuǎn)扭矩和速度來(lái)控制大負(fù)載，例如風(fēng)扇或泵。

在本教程中，我們僅介紹簡(jiǎn)單的輕型直流電動(dòng)機(jī)和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，這些電動(dòng)機(jī)用于許多不同類型的電子、位置控制、微處理器、PIC和機(jī)器人類型的電路中。

基本直流電動(dòng)機(jī)是用于產(chǎn)生連續(xù)運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)，其速度可以容易地控制，從而使它們適合于應(yīng)用中，是速度控制、伺服控制類型的最常用的致動(dòng)器。直流電動(dòng)機(jī)由兩部分組成，“定子”是固定部分，而“轉(zhuǎn)子”是旋轉(zhuǎn)部分。

有刷電機(jī)–這種類型的電機(jī)通過使電流流經(jīng)換向器和碳刷組件，而在繞線轉(zhuǎn)子(旋轉(zhuǎn)的零件)中產(chǎn)生磁場(chǎng)，因此稱為“有刷”。定子(靜止部分)的磁場(chǎng)是通過使用繞制的定子勵(lì)磁繞組或永磁體產(chǎn)生的。通常，有刷直流電動(dòng)機(jī)便宜，體積小且易于控制。

無(wú)刷電動(dòng)機(jī)–這種電動(dòng)機(jī)通過使用附著在其上的永磁體在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生磁場(chǎng)，并通過電子方式實(shí)現(xiàn)換向。它們通常比常規(guī)的有刷型直流電動(dòng)機(jī)更小，但價(jià)格更高，因?yàn)樗鼈冊(cè)诙ㄗ又惺褂谩盎魻栃?yīng)”開關(guān)來(lái)產(chǎn)生所需的定子磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)順序，但是它們具有更好的轉(zhuǎn)矩/速度特性，效率更高且使用壽命更長(zhǎng)。

伺服電動(dòng)機(jī)–這種電動(dòng)機(jī)基本上是一種有刷直流電動(dòng)機(jī)，帶有某種形式的位置反饋控制連接到轉(zhuǎn)子軸。它們連接到PWM型控制器，并由其控制，主要用于位置控制系統(tǒng)和無(wú)線電控制模型。

普通的直流電動(dòng)機(jī)具有幾乎線性的特性，其旋轉(zhuǎn)速度取決于所施加的直流電壓，輸出轉(zhuǎn)矩則取決于流經(jīng)電動(dòng)機(jī)繞組的電流。任何直流電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度可以從每分鐘幾轉(zhuǎn)(rpm)到每分鐘幾千轉(zhuǎn)不等，從而使其適用于電子，汽車或機(jī)器人應(yīng)用。通過將它們連接到變速箱或齒輪系，可以降低它們的輸出速度，同時(shí)又可以提高電動(dòng)機(jī)的高速轉(zhuǎn)矩輸出。

有刷直流電動(dòng)機(jī)-傳統(tǒng)的有刷直流電動(dòng)機(jī)基本上由兩部分組成，電動(dòng)機(jī)的靜止主體稱為定子，而內(nèi)部旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)稱為直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子或“電樞”。

電機(jī)繞制定子是一個(gè)電磁電路，由圓形連接在一起的電線圈組成，以產(chǎn)生所需的北極，南極，然后是北極等類型的旋轉(zhuǎn)固定磁場(chǎng)系統(tǒng)，這與交流電機(jī)不同。定子磁場(chǎng)以施加的頻率連續(xù)旋轉(zhuǎn)。在這些勵(lì)磁線圈中流動(dòng)的電流稱為電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流。