直流电机的工作或运行原理

直流电机今天对行业至关重要，对工程师来说同样重要的是直流电机的工作原理详细说明我们在本文中讨论过。理解这一点直流电机的工作原理我们首先要研究它的单环结构特征。

非常基本的施工直流电机包含一个载流电枢，通过换向器段和电刷连接到电源端。电枢是放置在北极和南极之间的永久或电磁铁，如上图所示。

当我们在电枢中提供直流电时，由于磁铁对电枢导体的电磁作用，机械力就作用在电枢上。现在进入细节直流电机的工作原理我们有一个清晰的认识是很重要的弗莱明的左手规则来确定作用在直流电机电枢导体上的力的方向。

如果将载流导体置于磁场垂直的，那么导体就会受到一个力，这个力的方向与电场的方向和当前携带指挥．弗莱明左手法则可以确定电机的旋转方向。这条规则说,如果我们把食指,中指和拇指的左手互相垂直,中指在导体中电流的方向,和食指沿着磁场的方向,也就是说,北到南极,然后大拇指表示创建机械力的方向。

为了清晰理解直流电机原理我们必须通过考虑下面的图来确定力的大小。

我们知道，当无限小的充电DQ时，在影响的影响下以速度'v'流动电场E和磁场B，那么电荷所受的洛伦兹力dF是-

为了直流电机的操作，考虑到e = 0。

即，这是DQ V的横向产品磁场B。

其中，DL是导体承载充电Q的长度。

从1^圣图中我们可以看到直流电机的结构是这样的:电流在任何情况下通过电枢导体的方向都垂直于磁场。因此力作用在电枢导体上的方向垂直于均匀场，电流是恒定的。

如果我们取当前的在电枢导体的左侧是i，并且电枢导体的右侧的电流为-i，因为它们彼此相反的方向流动。
然后左侧电枢导体上的力，

类似的，作用在右边导体上的力，

因此，我们可以看出，在该位置，任一侧的力在幅度相等，但方向相反。由于两个导体通过一定距离W =电枢转弯的宽度分开，因此两个相反的力产生旋转力或导致电枢导体旋转的扭矩。
现在让我们来检查扭矩的表达，当电枢转弯时产生α（alpha）的角度，其初始位置。
产生的扭矩是，

这里α()是电枢转动的平面和参考平面之间的角度，或者是电枢的初始位置，沿着的方向磁场．
转矩方程中cosα的存在很好地表明，不同于力，转矩在所有位置上都是不相同的。实际上，它随角度α()的变化而变化。为了解释转矩的变化和电机旋转背后的原理，让我们做一个逐步分析。

步骤1:
最初考虑电枢是其起始点或参考位置，其中角度α= 0。

因为，α = 0，这一项cos α = 1，或最大值，因此该位置的力矩是τ = BILw给出的最大值。这种高启动扭矩有助于克服剩余电枢的初始惯性，并使其进入旋转状态。

第2步：
一旦电枢开始运动，电枢的实际位置和它的初始参考位置之间的角度α在其旋转的路径上继续增加，直到它变成90^o从初始位置开始。因此，cosα项减小，扭矩值也减小。
在这种情况下，力矩由τ = BILwcosα给出，当α大于0时，小于BILw^o．

步骤3:
在电枢旋转的路径中，一个点到达转子的实际位置完全垂直于其初始位置，即α = 90^o，因此项cosα = 0。
在这个位置作用于导体的力矩是，


也就是说，在这种情况下，几乎没有旋转扭矩作用于电枢。但电枢仍然没有停止，这是因为事实直流电机的操作已经被设计成使得此时的运动惯性足以克服这一点扭矩。一旦转子在该位置交叉，电枢和初始平面之间的实际位置之间的角度再次减小并且扭矩开始再次作用。

直流电机的工作原理