有刷电机的结构相对简单,包括几个关键部件,每个部件都发挥着特定的功能,共同使电机能够运转。以下是有刷电机结构的详细描述:
定子(Stator): 定子是电机的静止部分,通常由铁芯、绕组和外壳组成。铁芯用于增强磁场,绕组则是通过电流产生磁场的部分。在有刷电机中,定子可以是永磁体(永久磁铁)或者电磁铁(线圈)。当电流通过定子的绕组时,它会产生一个固定的磁场。
转子(Rotor): 转子是有刷电机的旋转部分,通常由铁芯、绕组和轴组成。转子的铁芯上绕有线圈,这些线圈在受到磁场的作用时会产生扭矩并使转子旋转。轴连接转子和负载,传递扭矩。
电刷(Brushes): 电刷是电机中的导电部件,通常由碳或石墨制成,用来将电流从外部电源传递到转子。电刷固定在电机的端盖上,并通过弹簧压力与换向器保持接触。
换向器(Commutator): 换向器是与转子固定在一起的一组导电片或段,它随着转子旋转。电刷与换向器的表面接触,通过换向器的旋转来改变流入转子线圈的电流方向。这种设计使得电机能够持续旋转而不是停留在一个位置。
在有刷电机中,旋转的中心轴外围配备有三个弯曲金属片构成的换向器,它们沿圆周均匀分布,相互间隔120°(即360°除以换向器的数量3)。随着中心轴的转动,这些换向器也同步旋转。
每个换向器连接至不同的线圈端点,形成了一个由三个换向器和三个线圈组成的闭合电路网络,其结构类似于一个环形。
在电机内部,有两个电刷定位于0°和180°的位置,它们与换向器保持接触。当外部直流电源连接到电刷时,电流会沿着电刷到换向器,再到线圈,最后回到另一个电刷的路径流动。
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