旋转电机的基本结构及功能分析

旋转电机的基本结构及功能分析

12121257 徐逍 机自学院

一．基本简介：

旋转电机是依靠电磁感应原理而运行的旋转电磁机械，用于实现机械能和

电能的相互转换。发电机从机械系统吸收机械功率，向电系统输出电功率；电

动机从电系统吸收电功率，向机械系统输出机械功率。

旋转电机有直流电机与交流电机两大类，交流电机又有同步电机与异步电

机之分，同步电机又可分为同步发电机与同步电动机。异步电动机按相数不同，

可分为三相异步电动机和单相异步电动机；按其转子结构不同，又分为笼型和

绕线转子型，其中笼型三相异步电动机因其结构简单、制造方便、价格便宜、

运行可靠，在各种电动机应用最广、需求量最大。由于旋转电机的种类太多，

无法一一介绍，下面将主要介绍直流电机。

二．基本结构：

直流电机由静止的定子和旋转的转子两大部分组成，在定子和转子之间

有一定大小的间隙(称气隙)，如下图所示。

1-直流电机总成；2-后端盖；3-通风机；4-定子总成；

5-转子（电枢）总成；6-电刷装置；7-前端盖

1.定子：

直流电机定子的作用是产生磁场和作为电机的机械支撑。主要由机座、主

磁极、换向极和电刷装国外订房 置等组成。

（1）机座

机座兼起机械支撑和导磁磁路两个作用。它既用来作为安装电机所有零件

的外壳，又是联系各磁极的导磁铁轭。机座通常为铸钢件，也有采用钢板焊接

而成的。

（2）主磁极

主磁极是一个电磁铁，如下图所示，由主极铁心和主极线圈两部分组成。

主极铁心一般用1-1.5mm厚的薄钢板冲片叠压后再用铆钉铆紧成一个整体。小

型电机的主极线圈用绝缘铜线（或铝线）绕制而成，大中型电机主极线圈用扁

铜线绕制，并进行绝缘处理，然后套在主极铁心外面。整个主磁极用螺钉固定

在机座内壁。

1-机座；2-主极螺钉；3-主极铁心；

4-框架；5-主极绕组；6-绝缘垫衬

（3）换向极

换向极又称为附加极，它装在两个主极之间，用来改善直流电机的换向。

换向极由换向极铁心和换向极线圈构成。换向极铁心大多用整块钢加工而成。

但在整流电源供电的功率较大电机中，为了更好地改善电机换向，换向极铁心

也采用叠片结构。换向极线圈与主极线圈一样也是用圆铜线或扁铜线绕制而成，

经绝缘处理后茶花的寓意 套在换向极铁心上，最后用螺钉将换向极固定在机座内壁。

（4）电刷装置

电刷装置的作用是通过电刷与换向器表面的滑动接触，把转动的电枢绕组

与外电路相连。电刷装置一般由电刷、刷握、刷杆、刷杆座等部分组成，如下

图所示。电刷一般用石墨粉压制而成。电刷放在刷握内，用弹簧压紧在换向器

上，刷握固定在刷杆上，刷杆装在刷杆座上，成为一个整体部件。

1-刷杆座；2-弹簧；3-刷杆；4-电刷；5-刷握；6-绝缘杆

2.转子：

转子又称电枢，主要由转轴、电枢铁心、电枢绕组和换向器等组成。

（1） 转轴

转轴的作用是用来传递转矩，一般用合金钢锻压而成。

（2） 电枢铁心

电枢铁心是电机磁路的一部分，也是承受电磁力作用的部件。当电枢在磁

场中旋转时，在电枢铁心中将产生涡流和磁滞损耗，为了减小这些损耗的影响，

电枢铁心通常用0.5mm厚的电工钢片迭压而成，电枢铁心固定在转子支架或转

轴上。电枢铁心冲片如下图所示，沿铁心外圈均匀地分布有槽，在槽内嵌放电

枢绕组。

1-电枢铁心；2-换向器；3维护英语 -绕组元件；4-铁心冲片

（3） 电枢绕组

电枢绕组的作用是产生感应电势和通过电流产生电磁转矩，实现机电能量

转换。它是直流电机的主要电路部分。电枢绕组通常都用圆形或矩形截面的导

线绕制而成，再按一定规律嵌放在电枢槽内，上下层之间以及电枢绕组与铁心

之间都要妥善地绝缘。为了防止离心力将绕组甩出槽外，槽口日记400字大全 处需用槽楔将绕

组压紧，伸出槽外的绕组端接部分用无纬玻璃丝带绑紧。绕组端头则按一定规

律嵌放在换向器钢片的升高片槽内，并用锡焊或氩弧焊焊牢。

（4） 换向器

换向器的作里是机械整流，即在直流电动机中，它将外加的直流电流逆变

成绕组内的交流电流；在直流发电机中，它将绕组内的交流电势整流成电刷两

端的直流电势。换向器的结构如下图所示。换向器由许多换向片组成，换向片

间用云母片绝柚皮 缘。换向片凸起的一端称升高片，用以与电枢绕组端头相连，换

向片下部作成燕尾形，利用换向器套筒、V形压圈及螺旋压圈将换向片、云母

片紧固成一个整体。在换向片与换向器套筒、压圈之间用V形云母环绝缘，最

后将换向器压装在转轴上。

1-螺旋压圈；2-换向器套筒；3-V形压圈；4-V形云母环；5-换向铜片；6-云母片。

三．性能指标：

1.额定功率：

额定功率指电机按规定的工作方式运行时，所能提供的输出功

率。作为发电机额定功率是指接线端子处的输出功率；作为电动机额定功率是

指电动机转轴的有效机械功率。单位为千瓦（kw）。额定功率、额定电压和额

定电流的关系为：

发电机：

PUI

NNN

电动机：

PUI

NNNN



2.额定电压：

额定电压指在额定输出时电机接线端子间的电压。单位为伏

（V）。

3. 额定电流：

额定电流指电机按照规定的工作方式运行时，电机绕组允许流

过的最大安全电流。单位为安（A）。

4. 额定转速：

额定转速指电机在额定电压、额定电流和额定输出功率时，电

机的旋转速度。单位为转/分（r/min）

。

此外，还有工作方式、励磁方式、额定励磁电压、额定温升、额定效率等。

额定值是选用或使用电机的主要依据，一般希望电机按额定值运行。但实

际上，电机运行时的各种数据可能与额定值不同，它们由负载的大小来确定。

若电机的电流正好等于额定值，称为满载运行；若电机的电流超过额定值，称

为过载运行；若比额定值小得多，称为轻载运行。长期过载运行将使电机过热，

降低电机寿命甚至损坏；长期轻载运行使电机的容量不能充分利用。两种情况

都将降低电机的效率，都是不经济的。故在选择电机时，应根据负载的要求，

尽可能使电机运行在额定值春天词语 附近。

四．总结：

旋转电机在我们日常生活中处处可见，所以了解旋转电机的基本结果和功

能是很有必要的一件事。通过这一次的学习，让我对旋转电机的有了更深一层

次的了解。对我以后的学习有着很大程度的帮助。