直流電機結構示意圖

直流電機的結構可分為靜止和轉動兩部分，靜止部分稱為定子，旋轉部分稱為轉子（也稱電樞）。圖1與圖2分別為直流電機的縱剖面示意圖和橫剖面示意圖。

直流電機的部件功能

1、主磁極

主磁極用來產生氣隙磁場，并使電樞表面的氣隙磁通密度按一定波形沿空間分布。主磁極包括主磁極鐵芯和勵磁繞組。主磁極鐵芯由１mm～1.5mm厚的低碳鋼薄板沖片疊壓而成。勵磁繞組用圓形或矩形純銅絕緣電磁線制成。各磁極的勵磁繞組串聯連接成一路，以保證各主極勵磁繞組的電流相等。

大的直流電機在極靴上開槽，槽內嵌放補償繞組，與電樞繞組串聯，用以抵消極靴范圍內的電樞反應磁動勢，從而減少氣隙磁場的畸變，改善換向，提高電機運行可靠性。

2、換向極

也稱附加極，用于改善直流電機的換向性能。換向極由換向極鐵芯和換向極繞組組成。其鐵心一般也用１mm～1.5mm厚的低碳鋼薄板沖片疊壓而成。換向極繞組必須和電樞繞組相串聯，由于要通過的電樞電流較大，通常采用較粗的矩形截面導體繞制而成。換向極安裝在兩相鄰主極之間，其數目一般與主極數相等。小功率直流電機可不裝換向極。

3、機座

直流電機的機座用來固定主極、換向極、端蓋等，并借助底腳將電機固定在基礎上。

同時，直流電機的機座是磁極間的磁通路徑（稱為磁軛），所以用導磁性好、機械強度較高的鑄鋼或厚鋼板制成，不能采用鑄鐵。

4、電樞鐵芯

電樞鐵心用來通過磁通并嵌放電樞繞組，是主磁路的一部分。由于轉子在定子主磁極產生的恒定磁場內旋轉，因此電樞鐵芯內的磁通是交變的，為減少渦流和磁滯損耗，通常用兩面涂絕緣漆的0.5mm硅鋼片疊壓而成。沖片上有均勻分布的嵌放電樞繞組的槽和軸向通風孔。

5、電樞繞組

電樞繞組是產生感應電動勢和電磁轉矩，實現機電能量轉換的關鍵部件。容量較小的直流電機的電樞繞組用圓形電磁線繞制而成，而大多數直流電機的電樞繞組均用矩形絕緣導線繞制成定形線圈，然后嵌入電樞鐵心的槽中，線圈與鐵心之間以及上、下層線圈之間都必須妥善絕緣。為了防止電樞旋轉時離心力的作用，繞組在槽內部分用絕緣槽楔固定，而伸到槽外的端接部分則用非磁性鋼絲扎緊在線圈支架上。

6、換向器

換向器是直流電機特有的關鍵部件，將電樞繞組內部的交流電勢轉換成電刷間的直流電勢。換向器的質量好壞將直接影響直流電機的運行可靠性。換向器由許多稱為換向片的、彼此互相絕緣的銅片組合而成，有多種結構形式，換12向器由V型套筒、換向片、云母片（換向片間的絕緣）和壓緊圈等組成緊密整體。小型換向器用熱固性環氧樹脂熱壓成整體。電樞繞組端部嵌放在換向片端部槽內，并焊接在一起。

7、電刷裝置

電刷裝置由電刷、刷握、刷桿和刷桿座等組成。電刷放在刷握上的刷盒內，用彈簧將電刷壓緊與換向器表面緊密接觸，保證電樞轉動時電刷與換向器表面有良好的接觸。電刷裝置與換向器配合將轉動的電樞繞組和靜止的外電路聯通。

8、氣隙

定、轉子之間的氣隙是主磁路一部分，其大小直接影響運行性能。由于氣隙磁場由直流勵磁產生，因此直流電機的氣隙可比異步電動機大得多，小型直流電機為1～3mm，大型直流電機可達12mm。