Transcript 第二章直流电机

第二章
直流电机
本章教学目的：



1.了解直流电机主要结构，注意换向器和电
刷的作用；
2.熟悉直流发电机和电动机基本工作原理，
熟悉电枢反应，理解感应电势和电磁转矩这
两个机电能量转换要素的物理意义，掌握求
解它们的计算方法；
3.掌握直流电机的运行原理，电势、转矩平
衡方程式，以及不同励磁方式的直流电机的
工作特性；
重点和难点


重点：直流电机的基本平衡方程式和工作
特性。
难点：电枢反应。
学时安排：8学时
1-1、直流电机的工作原理及结构
一、直流电机的工作原理
1、直流电动机的工作原理
2、直流发电机的工作原理
3、可逆原理
二、直流电机的主要结构
一、直流电机的工作原理
1、直流电动机工作原理
在电动机中换向器和电刷的作用





换向器和电刷的共同作用是：
1、保证了每个磁极下线圈边中的电流始终是一
个方向，使电动机能连续的旋转。
2、将刷间的直流电逆变成线圈中的交流电；
3、把外面不转的电路与转动的电路连接。
思考：若无换向器，会出现什么结果？
2、直流发电机的工作原理
直流发电机工作原理
分析
 ωt=0°时，A端为☉，与之相接触的电刷B1为+，
X端为⊕，与之相接触的电刷B2为-；当电枢旋转
了180°后，在上图b中ωt=180°时，X端旋转到
N极下，X端为☉，A端旋转到S极下，A端为⊕。
线圈AX地感应电势波形图
换向器和电刷作用



从分析中可得出：N极下导体电势指向纸外，电刷
B1总为+；S极下导体电势指向纸内，电刷B2总为-，
不难看出，线圈中的电势是交流电势，而通过换向
器的作用，使电刷间的电势为直流电势。
换向器和电刷的共同作用：①将线圈中的交流电势
整流成刷间的直流电势；②把转动的电路与外面不
转的电路连接。
从刷间电势波形看，电势脉动很大，为了减小电势
的脉动程度，实际电机采用很多元件组成电枢线圈，
均匀分布在电枢表面，并按一定规律连接，刷间串
联元件数增多，脉动减小，就得到所需的直流电。
电刷B1与B2间的电动势波形
电刷B1与B2间的电动势波形图
3、直流电机的可逆性：
一台直流电机原则上既可以作为电动机运行，也可
以作为发电机运行，只是外界条件不同而已。如果用
原动机拖动电枢恒速旋转，就可以从电刷端引出直流
电动势而作为直流发电机对负载供电；如果在电刷端
外加直流电压，则就可以带动轴上的机械负载旋转，
从而把电能转变成机械能，成为电动机。这种同一台
电机能作电动机或作发电机运行的原理，在电机理论
中称为可逆原理。
二、直流电机的主要结构
定子
转子
主磁极
换向磁极
电刷装置
机座
端盖
电枢铁心
电枢绕组
换向器
转轴
轴承
直流电机结构
直流电机结构图
定子、转子和气隙


定子：在空中固定不动的部分（主磁极、电刷
等）称为定子。
转子：随转轴转动的部分（线圈、电枢铁芯、
换相器等）称为转子（或称为电枢）。气隙：
定、转子之间有一空隙，称为气隙。
1、主磁极、换向极、电刷装置示意图
主磁极与换向极示意图
电刷装置图
2、转子（电枢）


转子由电枢铁芯、电枢绕组、换向器、转轴等组成。
电枢铁芯一般用0.5mm涂过绝缘漆的硅钢片叠压而
成，作用是嵌放电枢绕组，同时它又是电机主磁路
的一部分。
电枢绕组
电枢绕组由绝缘导线绕制成的线圈（又称绕组元件）
按一定规律联接组成，每个元件两个有效边分别嵌放
在电枢铁芯表面的槽内，元件的两个出线端分别与两
个换向片相连。电枢绕组的作用是产生感应电势和电
磁转矩，是实现机电能量转换的枢纽。
换向器

换向器由许多相互绝缘的换向片组成，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。
3、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。
换向片和换向器

换向片和换向器
2-2 直流电机的铭牌数据

1．额定容量 PN （功率）（kW）

2．额定电压 U N（V）；

3．额定电流 I N （A）;

4．额定转速 n N（r／min）；

5. 额定励磁电压 U
(V)
fN

5．励磁方式和额定励磁电流
I fN（A）
注意：额定容量，对直流发电机来说，是指电刷端输
出的电功率，对直流电动机来说，是指轴上输出的机
械功率。
所以，直流发电机的额定容量为：
PN  U N I N
而直流电动机的额定功率为：
PN  U N I N N
2-3 直流电机的电枢绕组
一、直流枢绕组基本知识
元件：构成绕组的线圈称为绕组元件，分单匝和多匝两种。
元件的首末端：每一个元件均引出两根线与换向片相连，其中
一根称为首端，另一根称为末端。

极距：相邻两个主磁极轴线沿电枢表面之间的距离，用 表示。
D

2p
叠绕组：指串联的两个元件总是后一个元件的端接部分紧叠在前
一个元件端接部分，整个绕组成折叠式前进。
波绕组：指把相隔约为一对极距的同极性磁场下的相应元件串
联起来，象波浪式的前进。
第一节距 y1 ：一个元件的两个有效边在电枢表面跨过的距离。
换向节距 ky ：同一元件首末端连接的换向片之间的距离。
绕组示意图
波绕组示意图
叠绕组示意图
二、单叠绕组
单叠绕组的特点是相邻元件(线圈)相互叠压,合成节距与换向节
距均为1，即：y  yk  1 。
单叠绕组的的特点：
1） 同一主磁极下的元件串联成一条支路，主磁极数与支路
数相同。
2）电刷数等于主磁极数，电刷位置应使感应电动势最大，电
刷间电动势等于并联支路电动势。
3）电枢电流等于各支路电流之和。
一台直流电动机的绕组数据为：极对数p=2，槽数Q
为16，元件数S等于换向片数K，都为16，即Q=S=K=16；
y1=4，yc=1。
单叠绕组的展开图是把放在铁心槽里、构成绕组的
所有元件取出来画在一张图里，展示元件相互间的电气
连接关系及主磁极、换向片、电刷间的相对位置关系。
绕组的并联支路电路图
三、单波绕组
单波绕组的特点
1）同极下各元件串联起来组成一条支路，支路对数为1，与磁极
数无关；
2）当元件的几何形状对称时，电刷在换向器表面上的位置对准主
磁极中心线，支路电动势最大；
3）电刷数等于磁极数；
4）电枢电动势等于支路感应电动势；
5）电枢电流等于两条支路电流之和。
两个串联元件放在同极磁极下，空间位置相距约两个极
距；沿圆周向一个方向绕一周后，其末尾所边的换向片落在
与起始的换向片相邻的位置。
单波绕组的并联支路图
作业：2-1
思考：2-2
2-4、直流电机的励磁方式及磁场
一、直流电机的励磁方式
二、直流电机的空载磁场
空载：发电机出线端没有电流输出，电动机轴上
不带机械负载，即电枢电流I a  0的状态。那么 ，
这时的气隙磁场，只由主磁极的励磁电流 I f 所
建立，所以直流电机空载磁场是指励磁磁势单独
建立的磁场，所以又称励磁磁场。
即空载的气隙磁场=励磁磁场=空载磁场
右图为一台四极直
流电机空载时的磁场示
意图。
当励磁绕组的串联匝数
为 N f ，流过电流为 I f ，
每极的励磁磁动势为：
Ff  I f N f
空载时直流电机的磁场分布：
主磁通：经过主磁极、气隙、电枢铁心及机座构
成磁回路。它同时与励磁绕组及电枢绕组交链，
能在电枢绕组中感应电动势和产生电磁转矩，
称为主磁通 0 。
漏磁通：仅交链励磁绕组本身，不进入电枢铁
心，不和电枢绕组相交链，不能在电枢绕组
中感应电动势及产生电磁转矩，称为漏磁
通  。
特点：1）由同一个磁动势所产生
2）所走的路径不同，这就导致了他们
对应磁路上所产生的磁场的分布规律不同，在
这里，气隙磁场的大小和分布直接关系到电机
的运行性能，所以，这一点将是我们主要研究
的方向。
直流电机中，主
磁通是主要的，它能
在电枢绕组中感应电
动势或产生电磁转矩，
而漏磁通没有这个作
用，它只是增加主磁
极磁路的饱和程度。
在数量上，漏磁通比
主磁通小得多，大约
是主磁通的20%。
空载时，励磁磁动势主要消耗在气隙上。当忽略铁磁材料的
阻时，主磁极下气隙磁通密度的分布就取决于气隙的大小和形状
磁极中心及附近的气隙小且
均匀，磁通密度较大且基本为常
数，靠近极尖处，气隙逐渐变大，
磁通密度减小；极尖以外，气隙
明显增大，磁通密度显著减少，
在磁极之间的几何中性线处，气
隙磁通密度为零。
空载时的气隙磁通密度为一平
顶波，如下图(b) 所示。
为了感应电动势或产生电磁转矩，
直流电机气隙中需要有一定量的每极 
磁通  0 ，空载时，气隙磁通  0 与空 0
载磁动势 F f 0 或空载励磁电流I f 0 的关
系，称为直流电机的空载磁化特性。  N
如右图所示。
电机的磁化曲线可以通过电机
磁路计算求的。电机的主磁通
所经过的磁回路由主磁极铁心、
气隙、电枢齿、电枢铁心和磁
轭等五部分组成。
F  HL
A
0
I fN
If0 If
F f 0 IN
  BA
所以电机磁化曲线的形状必然和所采用的铁磁材料的B-H曲线相似。
三、 直流电机负载时的磁场及电枢反应
1、电机磁场
直流电机带上负载后，电枢绕组中有电
流，电枢电流产生的磁动势称为电枢磁动势。
电枢磁动势的出现使电机的磁场发生变化。
负载时电机中的气隙磁场由励磁磁动势
和电枢磁动势共同建立。
直流电机工作中，主磁极产生励磁磁动
势，电枢电流产生电枢磁动势。电枢磁动势
对励磁磁动势的影响称为 电枢反应。
ÆøÏ ¶´ ų ¡
À ø´ ŵ çÁ ÷Ë ù½ ¨Á ¢µ Ä´ ų ¡ µ çÊ àµ çÁ ÷Ë ù½ ¨Á ¢µ Ä´ ų ¡
右图为一台电刷放在几何中
性线的两极直流电机的电枢磁场
分布情况。
假设励磁电流为零，只有电
枢电流。由图可见电枢磁动势产
生的气隙磁场在空间的分布情况。
如果认为直流电机电
枢上有无穷多整距元
件分布，则电枢磁动
势在气隙圆周方向空
间分布呈三角波，如
图中 所示。
由于主磁极下气隙长度基本
不变，而两个主磁极之间，
气隙长度增加得很快，致使
电枢磁动势产生的气隙磁通
密度为对称的马鞍型，如图
中所示。
Bax
Fax
2、直流电机的电枢反应
当励磁绕组中有励磁电流，电机带上负载后，气隙中
的磁场是励磁磁动势与电枢磁动势共同作用的结果。电枢
磁场对气隙磁场的影响称为电枢反应。电枢反应与电刷的
位置有关。
1、当电刷在几何中性线上时，将主磁场分布和电
枢磁场分布叠加，可得到负载后电机的磁场分布
情况，如图（a）所示。
电枢磁场磁通
密度分布曲线
Bx
主磁场的
磁通密度
分布曲线
两条曲线逐点叠加后得
到负载时气隙磁场的磁
通密度分布曲线
Bax
由图可知，电刷在几何中性线时的电枢反应的特点：
1)、使气隙磁场发生畸变
空载时电机的物理中性线与几何中性线重合。负载后
由于电枢反应的影响，每一个磁极下，一半磁场被增强，

一半被削弱，物理中性线偏离几何中性线
角，磁通密
度的曲线与空载时不同。
2)、对主磁场起去磁作用
磁路不饱和时，主磁场被削弱的数量等于加强的数量，
因此每极量的磁通量与空载时相同。电机正常运行于磁
化曲线的膝部，主磁极增磁部分因磁密增加使饱和程度
提高，铁心磁阻增大，增加的磁通少些，因此负载时每
极磁通略为减少。即电刷在几何中性线时的电枢反应为
交轴去磁性质。
2、当电刷不在几何中性线上时
电刷从几何中性线偏移
角，电枢磁动势轴线也
随之移动角，如图(a)(b)
所示。
这时电枢磁动势可以分
解为两个垂直分量：交
轴电枢磁动势和直轴电
枢磁动势 。如图(a)(b)
所示。
电刷不在几何中性线时的电枢反应可用下列表格说明
电刷顺转向偏移
电刷逆转向偏移
发电机
交轴和直轴去磁
交轴和直轴助磁
电动机
交轴和直轴助磁
交轴和直轴去磁
2-4 直流电机的电枢电动势和电磁转矩
一、 直流电机的感应电动势
产生:电枢旋转时,主磁场在电枢绕组中感应的电动势简称为
感应电动势。电枢电动势是指直流电机正负电刷之间的感应
电动势，也就是电枢绕组里每条并联支路的感应电动势。
pN
E

 n  Ce  n
大小:
a
60 a
pN
其中 Ce 
为电机的结构常数 (电动势常数 )
60 a
可见，直流电机的感应电动势与电机结构、气隙磁通及转速有关。
性质:
发电机——电源电势(与电枢电流同方向);
电动机——反电势(与电枢电流反方向).
二、直流电机的电磁转矩
产生:电枢绕组中有电枢电流流过时,在磁场内受电磁力的作用,
该力与电枢铁心半径之积称为电磁转矩。
pN
I a  CT I a
大小: Tem 
2a
pN
其中CT 
为电机的转矩常数，有 CT  9.55Ce
2a
可见，制造好的直流电机其电磁转矩与气隙磁通及电枢电流成正比
性质: 发电机——制动(与转速方向相反)；
电动机——驱动(与转速方向相同)。
2-5 直流电机的运行原理
一、 直流电机的基本方程
（一）、电动势平衡方程
Ea  U  I a Ra  2U b
2U b 正、负电刷电压降，一般为
式中：Ra ：电枢回路总电阻；
0.6～2伏；发电机：取“+”；电动机：取“-”；
忽略电刷压降，则 Ea  U  I a Ra
结论：发电机： Ea  U ；电动机： Ea  U；即根据 Ea 与
U的大小判断直流电机的运行状态。
二、转矩方程
1.发电机
2.电动机
Tem  T1  T0
Tem  T2  T0
三、功率方程
发电机：
Pem  P1  p0
P2  Pem  pCua  pCuf  pb  P1   p 机械能→电能
电动机：Pem  P1  pCua  pCuf  pb
P2  Pem  p0  P1   p
电机效率：
P
  2  100%
P1
电能→机械能
• 例题2-1一台并励直流发电机数据为：PN=82kW，
UN=230V，nN=970r/min，电枢绕组总电阻
Ra=0.0259Ω，并励绕组内阻Rf=22.8Ω，额定负载
时，并励回路串入的调节电阻RfΩ=3.5Ω，一对电
刷压降2ΔU=2V，pFe+pm=2.5kW，附加损耗
pad=0.005PN，试求额定负载时，发电机的输入功
率、电磁功率、电磁转矩和效率。
• 解：（1）求电磁功率
励磁电流为：
U
230
If 
N
R f  R f

22.8  3.5
 8.75()
额定负载电流为：
PN 82  103
IN 

 356.52( A)
UN
230
• 电枢电流为：
I a  I N  I f  356.52  8.75  365.27( A)
• 电枢电势为：
Ea  U N  I a Ra  2U  230 365.27  0.029 2  241.5(V )
• 电磁功率为：
Pem  Ea I a  241.5  365.27  88.2(kW )
• （2）求输入功率
P1  Pem  pFe  pm  pad  88.2  2.5  0.005 82  91(kW )
• （3）求电磁转矩
Pem
88.2  103
T  9.55
 9.55
 868.4( N  m)
nN
970
• （4）求效率
P2
82
   100%   100%  90.1%
P1
91
作业：
P55
2-3 、2-5、2-12、 2-14
2-7
直流电机的运行原理
一、直流电动机的 工作特性：
直流电动机的工作特性，是指在U=UN，
I f  I fN 时, 转速n、电磁转矩T和效率  随输
出功率 P2 而变化的关系。
1、并励（他励）直流电动机的工作特性：
1）转速特性：
U  U N，
I f  I fN， R  0 时， n  f I a 
条件：
的关系，叫做转速特性。
UN
Ra
Ra
n

I a  n0 
Ce Ce
Ce
/
2）转矩特性： Tem  CT I a  CT I a
3）效率特性：
P2

 100%
P1
2、串励直流电动机的工作特性：
由于串励电动机的励磁绕组与电枢串联，所以
励磁电流就是电枢电流，即它是随负载的变化而
变化的。因此，其工作特性将与他（并）励直流
电机的工作特性有所不同。
U   I a Ra/ U 1 /
 /  / Ra
1）转速特性：  n 
Ce 
Ce I a Ce
Tem  CT Ia  CT Ia
2）转矩特性：
3) 效率特性
/ 2
注意：
1、串励电动机不允许在空载或负载很小的情
况下运行。
2、在同样的起动电流下能得到比并励电动机
更大的起动转矩。即起动性能好。
3、复励直流电动机的工作特性：
复励电动机通常接成积复励，它的工作
特性介乎并励与串励电动机的特性之间。如
果并励磁动势起主要作用，它的工作特性就
接近并励电动机；如果串励磁动势起主要作
用，它的工作特性就接近串励电动机。因为
有并励磁动势的存在，空载时没有飞车的危
险 ，复励电动机的转速特性如图所示。
二、直流发电机的特性
（一）空载运行
1.空载特性
空载特性是指原动机的转速n=nN，输出端开
路，负载电流I=0（Ia=0）时，电枢端电压与励磁
电流之间的关系，即：U0=ƒ（If0）
U  Ea 。由于Ea  Cen ，因
空载时，
此空载特性实质上就是 Ea  f ( I f )。由于 Ea
正比于  ，所以空载特性曲线的形状与空
载磁化特性曲线相同。
实验接线图
空载特性可以由实验测出，实验接线图如所示。
发电机空载特性
注意：
实验时一定要单方向改变励磁回路电阻测取
数据，在测取的数据中应包含额定点，电压可测
取到U0=±（1.1~1.3）UN为止，线性部分测取的
数据可稀疏一些，非线性部分测取的数据可密集
一些，这样得到的曲线较准确。实验可测取上、
下两个分支曲线，一般取平均值作为空载特性曲
线，如图中虚线所示。另外，特性曲线与转速有
关，实验时一定要保持额定转速。
2、并励和复励直流发电机空载电压的建立：
在前面我们讲过直流电机的励磁方式有两种：
他励式和自励式，现在，我们就来看看这种
自励过程是如何实现的：
由于电机磁路中总有一定剩磁，当发电
机由原动机推动至额定转速时，发电机两端
将发出一个数值不大的剩磁电压。而励磁绕
组又是接到电枢两端的，于是在剩磁电压的
作用下，励磁绕组将流过一个不大的电流，
电枢绕组切割剩磁产生一个不大的剩磁电动
势Eor。如果励磁绕组与电枢两端并联的极性
正确，即励磁绕组磁动势的方向和电机的剩
磁磁动势的方向相同，则气隙磁场得到加强，
电枢绕组中的电动势又因气隙磁场加强而增
加，励磁电流也相应增加，导致磁通的进一
步增加，继而电枢端电压又进一步加大。如
此反复作用下去，发电机的端电压便自动建
立起来。这就是发电机自励过程。
U0  f ( I f 0 )
U0  rf I f 0
自励电压建立条件
并励直流发电机的自励条件是：
①电机必须有剩磁，否则应利用其它直流电
源对其充磁；
②励磁绕组与电枢绕组的接法要正确，即使
励磁电流产生的磁通方向与剩磁方向一致，
否则将励磁绕组与电枢出线端的连接对调，
或者将电枢反转；
③励磁回路总电阻应小于该转速下的临界电
阻。
（二）、负载运行
他励
U
定义：当n  nN 、I f  I fN 时，U  f (I ) U 0
外特性曲线如图所示
并励
由曲线可见，负载电流增大时，端电压
有所下降。
0
I
根据 U  Cen  I a Ra 可知，端电压下降有两个原因：一是
在励磁电流一定情况下，负载电流增大，电枢反应的去磁作用使
每极磁通量减少，使电动势减少；另一个原因是电枢回路上的电
阻压降随负载电流增大而增加，使端电压下降。
2-8
直流电机的换向
定义：
直流电机的某一个元件经过电刷，从一条支路换到另
一条支路时,元件里的电流方向改变，即换向。
一.换向的电磁现象
下图是某一单叠绕组1号元件的换向过程，设图中电刷宽
度与换向片宽度相等，电枢以υa的速度从右向左旋转。
说明
1、换向之前：如图（a）所示，电刷与换向片1
接触，1号元件中的电流ia从下层边流向上层边，
设为+ia，元件处于右支路。
2、换向之中：如图（b）所示，电刷与换向片1、
2同时接触，1号元件被短接，元件中的电流正从
+ia向-ia变化。
3、换向之后：如图（c）所示，电刷与换向片2接
触，1号元件中的电流ia从上层边流向下层边，电
流为-ia，元件处于左支路。
4、电枢上的每个元件在经过电刷时都要换向，元
件的换向时间称为换向周期，记作：Tk。
1.换向元件的电抗电动势
实际电机换向时，换向元件中Σe≠0。换向元
件中存在以下电动势：
（1）自感电动势eL
换向元件中电流变时产生的自感电动势 e L  L di
dt
（2）互感电动势eM
同时换向的几个元件中相互产生的互感电动势，eM  M di
dt
通常把自感电动势eL与互感电动势eM之和称为电抗电动
势eX，即：
di 。电抗电动势总是阻碍
eX  eL  eM  Lr
dt
换向元件中的电流变化的，eX方向应与换向前元件的电
流方向一致。
2、电枢反应电动势ea
换向元件处在几何中心线上，主磁场在此区域磁
同密度Φ0=0，但电枢磁密Φa≠0，在刷位正常时
最大，换向元件切割电枢磁场产生电枢反应电动
势ea，其方向与er相同，也是阻碍换向元件中的电
流变化的。
换向元件中的电流变化
1、直线换向
当 e  0 时换向元件电流随时间
线性变化。
2、延迟换向
当 e  0 时换向元件电流随时间不
再是线性变化，出现电流延迟现象。
3、超前换向
当 e  0 时换向元件电流随时间不
再是线性变化，出现电流超前现象。
二、改善换向的方法
由于换向元件中的Σe=ea+ex≠0，则在被电刷短接
的闭合回路中就有环流 i 产生，设闭合回路的
k
e ea  ex
总电阻为ΣR，环流为：
ik 
R

R
环流的存在使换向元件在换向过程中电流不随时
间直线变化，电流的变化比直线换向慢，如图曲
线2所示，这种换向称为延迟换向。延迟换向使电
刷电流密度不均匀，电刷后部电流密度比前部大，
因此在电刷后部出现火花。
方法
1、为了改善换向，应使ik=0，想办法产生ek，使
ek大小等于ea+er，方向与ea+er的方向相反，则
Σe=0。如果ek作用大于ea+er，则电流变化如图曲
线3所示，这种换向称为超前换向，超前换向使电
刷前部出现火花。
2、改善换向的方法是加装换向磁极。在几何中心
线处加装换向磁极，换向绕组与电枢绕组串联，
使Bk∝Ia，换向磁极的极性与电枢磁场极性相反，
以抵消ea+ex的作用。
加装换向磁极
环火原因和克服环火的方法
前面介绍的直流电机电枢反应内容可知，电
枢反应使气隙磁密发生畸变，使位于Bδmax处的元
件所连接的两换向片之间的电压增大，此电压超
过一定限度，可能出现环火，即在正、负电刷之
间出现电弧，环火能使电机在很短时间内损坏。
为了防止环火，可在主磁极的极靴中加装与电枢
绕组串联的补偿绕组，它所产生的磁势应与电枢
磁势相反。
本章小结

1、直流电机的基本工作原理是建立在电磁感应定
律和电磁力定律上的，直流电机的运行是可逆的，
同一台电机既可在一定条件下作发电机运行，又
可在另一条件下作电动机运行，如在原动机的拖
动下，可作为发电机，将输入的机械能转变为电
能；如在电枢两端输入直流电能，可作为电动机，
将输入的电能转变为机械能。

2、直流电机由定子和转子组成，定子主要用于建
立主磁场，转子主要作用是产生感应电势和电磁
转矩，是实现机电能量转换的枢纽，故又称电枢。
旋转着的电枢绕组中的电流、电势都是交变的，
但电机的外部静止电路中的电流、电压是直流性
质，这是换向器和电刷的共同作用的结果，因此
换向也就成了直流电机特有的问题，对直流机的
换向应有所了解。

3、直流电机的铭牌数据是正确选择和合理使用的
依据，必须理解各额定值的含义。直流电机一般
可分为他励、并励、串励和复励四种，不同的励
磁方式产生不同工作特性。电机负载运行时，电
枢磁场对主磁场会产生影响，这种影响称电枢反
应，电枢反应的结果是：使气隙磁密发生畸变；
物理中心线偏离几何中心线一角度，并有祛磁作
用。


4、发电机和电动机运行时都有感应电势Ea=CeΦN
和电磁转矩T=CTΦIa，在发电机中，Ea>U（电枢
端电压），电磁转矩是制动转矩，在电动机中，
感应电势为反电势，U>Ea，电磁转矩是拖动转矩。
5、熟练运用直流电机的三个基本平衡方程式，可
定量计算电机运行中的各物理量，同时还可求得
电机的各种工作特性。

6、并励直流发电机能自励的条件是：①电机必须
有剩磁，否则应利用其它直流电源对其充磁；②
励磁绕组与电枢绕组的接法要正确，即使励磁电
流产生的磁通方向与剩磁方向一致，否则应改变
并励绕组极性；③励磁回路总电阻应小于该转速
下的临界电阻。
作业：2-16、2-18、2-19、2-21
思考题：2-8、2-9、2-13