01 直流電動(dòng)機(jī)的主要特點(diǎn)

直流電動(dòng)機(jī)具有以下特點(diǎn)：

1）調(diào)速特性好，具有調(diào)速方便、平滑、調(diào)速范圍廣等特點(diǎn)。
2）能承受頻繁沖擊負(fù)載，過載能力強(qiáng)，能滿足各種機(jī)械負(fù)載的特性要求。
3）能實(shí)現(xiàn)頻繁快速起、制動(dòng)以及逆向旋轉(zhuǎn)，適應(yīng)工礦企業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的各種不同的特殊要求。

由于直流電動(dòng)機(jī)具有以上的優(yōu)越性，雖然大規(guī)模集成電路和半導(dǎo)體等技術(shù)的發(fā)展，以交流機(jī)代直流機(jī)的研究，有“以交代直”的發(fā)展趨勢，但目前大型直流電動(dòng)機(jī)仍在生產(chǎn)和使用。對于電動(dòng)機(jī)修理部門，還要承接這方面的修理改造任務(wù)。

當(dāng)前直流電動(dòng)機(jī)被廣泛應(yīng)用在冶金、礦山、交通運(yùn)輸、紡織印染，以及高調(diào)速的傳動(dòng)領(lǐng)域之中。

02 直流電機(jī)主要用途及產(chǎn)品型號

直流電機(jī)是電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為直流電能的電機(jī)稱為直流發(fā)電機(jī)；將直流電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的電機(jī)稱為直流電動(dòng)機(jī)。

直流電機(jī)具有可逆性，如果將直流發(fā)電機(jī)接上直流電源，就可以成為電動(dòng)機(jī)。反之，將直流電動(dòng)機(jī)用原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，亦可以作為發(fā)電機(jī)使用。因此，直流電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)相同。

直流電機(jī)廣泛用于機(jī)械制造、礦山、冶金、紡織印染、造紙、印刷、化學(xué)工業(yè)和交通運(yùn)輸?shù)炔块T，例如龍門刨床、軋鋼機(jī)、電力機(jī)車和礦井卷揚(yáng)機(jī)等。直流伺服電動(dòng)機(jī)在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，一直占有突出的地位。

直流電機(jī)及其派生，專用產(chǎn)品的主要用途及產(chǎn)品型號對照見表1所示。

表1 直流電機(jī)及其派生、專用產(chǎn)品的主要用途及產(chǎn)品型號對照

03 直流電機(jī)的工作原理

直流電機(jī)的工作原理分直流電動(dòng)機(jī)和直流發(fā)電機(jī)。

直流電動(dòng)機(jī)是將電源的電能轉(zhuǎn)變?yōu)閺霓D(zhuǎn)軸上輸出的機(jī)械能的電磁轉(zhuǎn)換裝置。

定子勵(lì)磁繞組通入直流勵(lì)磁電流，產(chǎn)生勵(lì)磁磁場。當(dāng)電樞從外界引入直流電，經(jīng)電刷傳給換向器，再通過換向器將此直流電轉(zhuǎn)化為交流電引入電樞繞組，并產(chǎn)生電樞電流，此電流產(chǎn)生磁場，與勵(lì)磁磁場合成為氣隙磁場。電樞繞組切割氣隙合成磁場，按左手定則可判斷出電樞產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，這就是直流電動(dòng)機(jī)的簡單工作原理。

直流發(fā)電機(jī)是將原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)閺膿Q向器上輸出的電能的電磁轉(zhuǎn)換裝置。

定子勵(lì)磁繞組內(nèi)通入直流勵(lì)磁電流，產(chǎn)生勵(lì)磁磁場，當(dāng)電樞被原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，電樞繞組切割氣隙磁場在電樞繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，并產(chǎn)生感應(yīng)電流，此電流經(jīng)換向器整流后輸出直流電，這就是發(fā)電機(jī)的簡單原理。

換向器的作用，對于電動(dòng)機(jī)是把外界的直流電，經(jīng)電刷傳給換向器，變成交流，供給電樞繞組；而對于發(fā)電機(jī)、換向器則是把電樞繞組感應(yīng)出來的交流電經(jīng)換向器整流，傳給電刷輸出外界。不論是發(fā)電機(jī)還是電動(dòng)機(jī)，電樞繞組中的電流總是交流電，而電刷兩端的電動(dòng)勢（或電壓）總是直流成分。