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直流发电机的工作原理关键信息项：1、直流发电机的定义和分类2、直流发电机的基本结构组成3、工作原理的主要步骤和过程4、磁场的产生与作用5、电枢绕组的运动与感应电动势6、换向器的功能与作用7、输出直流电压的特性和影响因素1、直流发电机的定义和分类11 直流发电机是一种将机械能转换为直流电能的装置。
它通过电磁感应原理，将输入的机械动力转化为电能输出。
111 按照励磁方式的不同，直流发电机可分为他励直流发电机、并励直流发电机、串励直流发电机和复励直流发电机。
112 他励直流发电机的励磁绕组由独立电源供电；并励直流发电机的励磁绕组与电枢绕组并联；串励直流发电机的励磁绕组与电枢绕组串联；复励直流发电机则同时具有并励和串励绕组。
2、直流发电机的基本结构组成21 直流发电机主要由定子、转子、电枢绕组、励磁绕组、换向器和电刷等部分组成。
211 定子通常包括主磁极和机座，主磁极提供磁场，机座用于支撑和固定整个电机。
212 转子由电枢铁芯、电枢绕组和转轴等构成，电枢绕组安装在电枢铁芯上，在磁场中旋转产生感应电动势。
213 电枢绕组是实现电能转换的关键部件，由许多导体按照一定规律连接而成。
214 励磁绕组用于产生磁场，其电流大小和方向决定了磁场的强度和方向。
215 换向器和电刷用于将电枢绕组中产生的交流电动势转换为直流电动势，并实现对外输出。
3、工作原理的主要步骤和过程31 当原动机带动直流发电机的转子旋转时，电枢绕组在磁场中做切割磁力线的运动。
311 根据电磁感应定律，导体在磁场中运动时会产生感应电动势。
312 由于电枢绕组中的导体不断交替地进入和离开磁场，其感应电动势的方向也在不断变化，形成交流电动势。
313 然而，通过换向器和电刷的作用，在电刷两端得到的是方向不变的直流电动势。
4、磁场的产生与作用41 直流发电机中的磁场通常由励磁绕组通电产生。
411 励磁电流通过励磁绕组时，在定子的主磁极中形成磁场。
412 磁场的强度和分布直接影响电枢绕组中感应电动势的大小和特性。
直流发电机工作的原理是直流发电机工作的原理是通过将机械能转换为电能。
直流发电机是一种能够将机械能转化为直流电能的设备，其工作原理基于电磁感应和电流的运动规律。
下面将详细介绍直流发电机的工作原理。
一、电磁感应原理直流发电机的工作原理基于法拉第电磁感应定律，即当导体穿过磁场时，会在导体两端产生感应电动势。
在直流发电机中，有两部分组成磁场：一个是静态磁场由永久磁铁提供，另一个是旋转磁场由电流通过的线圈产生。
二、励磁直流发电机中，励磁是实现电磁感应的关键步骤。
在励磁过程中，通过将一根带有绝缘漆包的电线绕在发电机的铁芯上，形成一个线圈。
当通过线圈的电流流动时，会在铁芯附近产生磁场。
三、电流的运动规律当发电机开始旋转时，导线切割磁力线，根据法拉第电磁感应定律，导线中会有感应电动势产生。
根据“左手定则”，这个电动势会产生一个垂直于磁场和导线方向的力，将电流推向一定方向运动。
四、直流发电机的结构直流发电机通常由定子和转子组成。
定子是固定的部分，包括永磁体和电枢绕组。
转子是旋转的部分，一般由电刷和电枢绕组组成。
当转子转动时，电刷与电枢绕组不断接触和分离，使电流在导线中形成一个周期性的变化。
五、换向器直流发电机中，为了改变电流的方向，需要使用一个叫做换向器的装置。
换向器能够将电流的方向周期性地改变，从而使电动机产生一个连续稳定的直流电流。
换向器由一系列的导电材料和碳刷组成。
六、总结直流发电机通过电磁感应原理将机械能转化为直流电能。
它的工作原理可以简化为：当发电机旋转时，导线切割磁力线产生感应电动势，通过电刷和电枢绕组的接触，电流的方向得以改变，从而产生连续的直流电流。
直流发电机是人类社会重要的能源转换设备，广泛应用于各个领域。
对于了解和理解直流发电机的工作原理，不仅能够帮助我们更好地使用它，还能够为后续的研究和创新提供基础。
因此，直流发电机的工作原理是我们必须了解和掌握的基础知识。
直流发电机的工作原理及结构电机的可逆运行原理两个定理与两个定则1、电磁感应定理在磁场中运动的导体将会感应电势，若磁场、导体和导体的运动方向三者互相垂直，则作用导体中感应的电势大小为： e = B·l·v符号物理量单位B 磁场的磁感应强度Wb/m2v 导体运动速度米/秒l 导体有效长度me 感应电势V电势的方向用右手定则2.电磁力定律载流导体在磁场中将会受到力的作用，若磁场与载流导体互相垂直(见下图)，作用在导体上的电磁力大小为：f = B·l·i符号物理量单位i 导体中的电流Al 导体有效长度mf 电磁力N力的方向用左手定则（一）直流发电机的工作原理1.直流发电机的原理模型2.发电机工作原理a、直流电势产生用电动机拖动电枢使之逆时针方向恒速转动，线圈边a b 和c d 分别切割不同极性磁极下的磁力线，感应产生电动势直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应产生的交变电动势，靠换向器配合电刷的换向作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势因为电刷A 通过换向片所引出的电动势始终是切割N 极磁力线的线圈边中的电动势。
所以电刷A 始终有正极性，同样道理，电刷 B 始终有负极性。
所以电刷端能引出方向不变但大小变化的脉动电动势b、结论线圈的感应电动势是一种交变电动势，而在电刷A B 端的电动势却是直流电动势。
直流发电机[浏览次数：约145次]•直流发电机是一种把机械能转换为直流电输出的电机，流电动机具有良好的起动性能和调速性能，因此广泛应用于要求调速平滑，调速围广等对调速要求较高的电气传动系统中，如电力机车、无轨电车、轧钢机起重设备等。
目录•直流发电机的结构•直流发电机的部件功能•直流发电机的工作原理•直流发电机的额定值直流发电机的结构•直流电机的结构可分为静止和转动两部分，静止部分称为定子，旋转部分称为转子（也称电枢）。
图1 与图2分别为直流电机的纵剖面示意图和横剖面示意图。
直流发电机的工作原理直流发电机是一种将机械能转化为直流电能的设备。
它是工业和日常生活中最常见的电力装置之一。
本文将介绍直流发电机的工作原理，从其结构、磁场、电流以及发电过程等方面进行分析。
一、发电机结构直流发电机主要由定子和转子两部分组成。
定子是不动的，由铁芯和定子绕组构成，定子绕组通电后产生磁场。
转子是旋转的部分，其由铁芯、电刷和转子绕组组成。
二、磁场在直流发电机中，磁极产生了磁场，其中南极和北极是两个互相转换的极性。
在常见的直流发电机中，使用永磁体或者通过电磁铁产生磁场。
磁场的存在是发电机正常工作的前提条件。
三、电流直流发电机中的电流按照排列方式分为串联和并联两种。
串联电流是经过各个电刷后的电流逐渐相加，而并联电流则是在各个电刷处平行地流过。
四、工作原理1. 运行过程当直流发电机开始运行时，电动机带动转子旋转，同时定子绕组通电产生磁场。
由于磁极的变化，磁场在转子和定子之间产生变化，从而导致电场发生变化。
根据洛伦兹力定律，当导体在磁场中运动时，会受到力的作用。
2. 发电过程转子绕组中的导线受到力的作用，在电刷的摩擦下与电刷刷头产生电磁感应。
根据法拉第电磁感应定律，导线在磁场中运动时会感应出电动势。
电刷刷头会将导线产生的电流传导到外部电路中，经过负载后生成功率。
五、建立稳定的直流直流发电机本身只能产生交流电，但是通过使用电刷和集电环，可以将交流电转换为直流电。
当导线和送电环接触时，电刷会将交流电转换为直流电，并通过送电环输送到外部电路中。
六、与交流发电机的区别直流发电机与交流发电机的最大区别在于电流的传输方式。
在直流发电机中，电流是直接从电刷传输到外部电路中。
而在交流发电机中，电流的方向不断改变，通过变压器进行电流传输。
七、应用领域直流发电机被广泛应用于机械设备、电动工具、电动车辆等领域。
由于直流电的特点可以更好地适应这些领域的需求，因此直流发电机在工业生产和日常生活中都扮演着重要的角色。
总结：直流发电机的工作原理是通过机械能转化为直流电能。
直流发电机和交流发电机的工作原理直流发电机和交流发电机都是用来转换机械能为电能的重要装置。
它们有不同的结构和工作原理，下面我们来详细了解一下。
一、直流发电机直流发电机即直流电动机，其工作原理是在磁场内旋转的导体（通常是导线圈）中产生感应电动势。
这个过程通常分为三个部分：1.电枢（转子）：电枢由一些导线圈组成，并安装在旋转轴上，它可以旋转在磁场中。
2.磁极（定子）：磁极安装在电机的外部，由一些磁铁组成，它们构成一个均匀的强磁场。
3.悬挂系统：悬挂系统用来支撑和旋转电枢。
当电枢旋转时，导线圈中就产生了磁通量；同时，由于受到磁场作用，导线圈内就会产生一个感应电动势，即洛伦兹力。
导线圈的两端将形成电压，这就是直流发电机输出的电压。
电枢中的直流电流将在轴上引起一个转矩，从而驱动机械装置旋转。
交流发电机的工作原理比直流发电机的要复杂一些，主要由转子、定子和励磁系统三部分组成。
1.转子：通常由磁钢和电导体组成。
电导体沿着转子表面排列，如果转子和励磁机连接上外部电源，那么在导体中就会形成电流（经过变压器）。
2.定子：定子是一个固定的部件，安装在转子附近，它由铁芯和绕组组成。
定子中会产生一个强磁场，大小和转子中的磁场相等。
3.励磁系统：励磁系统是用来提供磁场的部分，通常由一个直流电源和一个颈部绕组组成。
在励磁系统中通入国内外电源，就能够在转子和定子之间产生磁场。
变化的磁场就产生了感应电动势，导致定子绕组中的电流变化。
交流发电机工作时，在定子线圈中产生的电流和电压的方向不同，产生的是交流电。
交流电的频率和旋转速度成正比，因此，可用调节发电机的旋转速度来控制电流的频率（通常是50Hz或60Hz）。
三、区别虽然直流发电机和交流发电机都可以将机械能转换为电能，但它们之间还存在一些区别：1.电枢的旋转方向：直流发电机的电枢是从电源中取得电流的，因此，电枢必须旋转，使线圈有机会与磁场发生接触。
而交流发电机的电流则是由转子上的电导体产生的，因此，转子可以固定不移动。
直流发电机的工作原理直流发电机是一种将机械能转化为电能的装置，其工作原理基于电磁感应和法拉第电磁感应定律。
直流发电机由定子、转子、刷子和电枢等部分组成。
下面将详细介绍直流发电机的工作原理。
一、电磁感应电磁感应是直流发电机工作的基础原理之一。
根据法拉第电磁感应定律，当磁通量变化时，会在导体中产生感应电动势。
直流发电机利用这一原理，通过转子与定子磁场的相对运动，使得磁通量发生变化，从而在导线中产生感应电动势。
二、电刷和刷环直流发电机中的刷子起到电流导电和换向的作用。
刷子由碳块或者金属制成，连接到电枢上。
刷环以铜或者其他导电材料制成，固定在定子上。
当转子转动时，刷子与刷环之间建立起一段导电路径，使得电流可以流经电枢。
三、电枢和磁场电枢是直流发电机的核心部件，由绕组和铁芯组成。
绕组通常由绝缘的铜线制成，将整个电枢包裹在一起。
电枢的绕组中流动的电流产生磁场，这个磁场与定子上的磁场相互作用，形成电磁感应。
四、励磁系统励磁系统是直流发电机中提供定子和转子磁场的部分。
它由永磁体或者电磁体构成，通过与电机的电源连接以产生磁场。
励磁系统的磁场与电枢绕组产生的磁场相互作用，从而产生电磁感应。
五、换向在直流发电机中，换向是非常重要的一步。
换向指的是将电枢绕组中的电流方向改变，使得电流能够在外部电路中始终保持一个方向。
这是通过电刷和刷环的相对运动实现的。
当电刷与刷环之间的接点刚好位于电枢中绕组的两个不同极性时，电流的方向会发生改变。
综上所述，直流发电机的工作原理是通过电磁感应和换向来将机械能转化为电能。
当直流发电机工作时，定子上的磁场通过电刷和刷环与电枢相互作用，产生感应电动势。
励磁系统则提供了定子和转子的磁场。
最后，通过换向机构实现电流方向的改变，使得直流发电机能够持续地输出电能。
直流发电机的工作原理在现代工业生产中有着广泛的应用。
它们被用于发电厂、交通工具以及各种机械设备中。
通过对直流发电机工作原理的深入了解，我们可以更好地理解电力传输和能量转换的基本原理，并为相关领域的发展提供支持。
直流发电机直流电动机的工作原理和结构直流电机工作原理和结构一、直流电机工作原理* 直流发电机的工作原理* 直流电动机的工作原理* 电机的可逆运行原理两个定理与两个定则1、电磁感应定理在磁场中运动的导体将会感应电势，若磁场、导体和导体的运动方向三者互相垂直，则作用导体中感应的电势大小为： e = B·l·v符号物理量单位B磁场的磁感应强度 Wb/m2v导体运动速度米/秒l导体有效长度me感应电势V电势的方向用右手定则 2.电磁力定律载流导体在磁场中将会受到力的作用，若磁场与载流导体互相垂直 (见下图)，作用在导体上的电磁力大小为：f = B·l·i符号物理量单位i导体中的电流Al导体有效长度mf电磁力N力的方向用左手定则（一）直流发电机的工作原理直流发电机的原理模型1.2.发电机工作原理 a、直流电势产生用电动机拖动电枢使之逆时针方向恒分别切割不同极性磁极下的磁力线，感应产生电动d c 和b a 速转动，线圈边．势直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应产生的交变电动势，靠换向器配合电刷的换向作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势因为电刷 A 通过换向片所引出的电动势始终是切割N 极磁力线的线圈边中的电动势。
所以电刷 A始终有正极性，同样道理，电刷 B 始终有负极性。
所以电刷端能引出方向不变但大小变化的脉动电动势 b、结论线圈内的感应电动势是一种交变电动势，而在电刷 A B 端的电动势却是直流电动势。
（二）直流电动机的工作原理 1.直流电动机的原理模型（图1.1.5）直流电动机的工作原理要使电枢受到一个方向不变的电磁转矩，关键在于：当线圈边在不同极性的磁极下，如何将流过线圈中的电流方向及时地加以变换，即进行所谓“换向”。
为此必须增添一个叫做换向器的装置，换向器配合电刷可保证每个极下线圈边中电流始终是一个方向，就可以使电动机能连续的旋转,这就是直流电动机的工作原理（三）电机的可逆运行原理从上述基本电磁情况来看：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,这种原理在电机理论中称为可逆原理二、直流电机的结构旋转电机结构形式 , 必须有满足电磁和机械两方面要求的结构．旋转电机必须具备静止和转动两大部分1.直流电机静止部分称作定子作用 -- 产生磁场由主磁极、换向极、机座和电刷装置等组成2.直流电机转动部分称作转子(通常称作电枢)作用 -- 产生电磁转矩和感应电动势由电枢铁心和电枢绕组、换向器、轴和风扇等组成直流电机电枢照片(一) 直流电机的静止部分1.主磁极是一种电磁铁，用 1-1.5 毫米厚的钢板冲片叠压紧固而成的铁心2.换向极（又称附加极或间极）作用 -- 改善换向换向极装在两主磁极之间，也是由铁心和绕组构成铁心一般用整块钢或钢板加工而成；换向极绕组与电枢绕组串联．图1.1.11 主磁极和换向极示意图3.机座机座通常由铸铁或厚铁板焊成，有两个作用：固定主磁极、换向极和端盖；作为磁路的一部分。
简述直流发电机工作原理直流发电机是一种将机械能转换为电能的装置，其工作原理基于电磁感应定律。
下面将详细介绍直流发电机的各个工作环节。
1.直流发电机工作原理直流发电机的基本原理是利用电磁感应产生电流。
当一个导线或导线回路在磁场中旋转时，导线中就会产生感应电流。
这个过程被称为法拉第电磁感应定律。
2.电磁感应原理电磁感应是指当一个导线或导线回路置于变化的磁场中时，导线内会产生电动势，从而产生电流。
这个过程中，磁通量的变化率与感应电动势成正比，即法拉第电磁感应定律的表达式为：e=-dΦ/dt。
3.磁场方向和电枢反应在直流发电机中，磁场方向与电枢的平面垂直，这样可以在电枢上产生最大的转矩。
电枢反应是指电枢中的电流产生的磁场对原磁场的影响。
适当的电枢反应可以增加输出电压，但过大的电枢反应会导致换向问题。
4.直流电机的换向换向问题是由于电枢反应导致磁场方向偏移，使得电枢上的电流方向发生变化。
为了避免换向问题，可以通过增加磁场强度、减小电枢反应等方法来保持磁场方向的稳定。
5.电磁转矩与负载的关系直流发电机的电磁转矩与负载之间存在一定的关系。
当负载增加时，电磁转矩也会相应增加，以保持发电机转速的稳定。
通过调整转矩和负载可以实现对直流发电机的调速和制动等操作。
6.控制调节电磁转矩电磁转矩可以通过调节励磁电流、电枢电流或两者同时调节来控制。
在实际应用中，根据需要选择合适的调节方法，例如通过励磁调节器来改变励磁电流，从而改变电磁转矩。
7.发电机状态和电动机状态的转变直流发电机和直流电动机具有相似的结构和工作原理，因此它们之间可以实现状态的转变。
当直流电动机的电源反接时，它就会变成直流发电机，从而实现电动机和发电机之间的转换。
8.直流电机的结构与维护直流电机主要由定子、转子、换向器和轴承等组成。
定子包括机座、磁极和电枢等；转子则包括轴、铁芯和换向器等。
在日常维护中，要保持电机表面的清洁和干燥，定期检查换向器和电刷的磨损情况，并及时更换受损部件。
直流发电机的工作原理及结构电机的可逆运行原理两个定理与两个定则1、电磁感应定理在磁场中运动的导体将会感应电势，若磁场、导体和导体的运动方向三者互相垂直，则作用导体中感应的电势大小为： e = B·l·v符号物理量单位B 磁场的磁感应强度Wb/m2v 导体运动速度米/秒l 导体有效长度me 感应电势V电势的方向用右手定则2.电磁力定律载流导体在磁场中将会受到力的作用，若磁场与载流导体互相垂直(见下图)，作用在导体上的电磁力大小为：f = B·l·i符号物理量单位i 导体中的电流Al 导体有效长度mf 电磁力N力的方向用左手定则（一）直流发电机的工作原理1.直流发电机的原理模型2.发电机工作原理a、直流电势产生用电动机拖动电枢使之逆时针方向恒速转动，线圈边a b 和c d 分别切割不同极性磁极下的磁力线，感应产生电动势直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应产生的交变电动势，靠换向器配合电刷的换向作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势因为电刷A 通过换向片所引出的电动势始终是切割N 极磁力线的线圈边中的电动势。
所以电刷A 始终有正极性，同样道理，电刷 B 始终有负极性。
所以电刷端能引出方向不变但大小变化的脉动电动势b、结论线圈的感应电动势是一种交变电动势，而在电刷A B 端的电动势却是直流电动势。
直流发电机[浏览次数：约145次]•直流发电机是一种把机械能转换为直流电输出的电机，流电动机具有良好的起动性能和调速性能，因此广泛应用于要求调速平滑，调速围广等对调速要求较高的电气传动系统中，如电力机车、无轨电车、轧钢机起重设备等。
目录•直流发电机的结构•直流发电机的部件功能•直流发电机的工作原理•直流发电机的额定值直流发电机的结构•直流电机的结构可分为静止和转动两部分，静止部分称为定子，旋转部分称为转子（也称电枢）。
图1 与图2分别为直流电机的纵剖面示意图和横剖面示意图。
直流电机纵剖面示意图直流电机横剖面示意图直流电机定子部分包括机座、主磁极、换向极、端盖、轴承和电刷装置等；转子部分包括电枢铁芯、电枢绕组、换向器、风扇和转轴等。
直流发电机的部件功能•1、主磁极主磁极用来产生气隙磁场，并使电枢表面的气隙磁通密度按一定波形沿空间分布。
主磁极包括主磁极铁芯和励磁绕组。
主磁极铁芯由１mm～1.5mm 厚的低碳钢薄板冲片叠压而成。
励磁绕组用圆形或矩形纯铜绝缘电磁线制成。
各磁极的励磁绕组串联连接成一路，以保证各主极励磁绕组的电流相等。
大的直流电机在极靴上开槽, 槽嵌放补偿绕组，与电枢绕组串联，用以抵消极靴围的电枢反应磁动势，从而减少气隙磁场的畸变，改善换向，提高电机运行可靠性。
2、换向极也称附加极，用于改善直流电机的换向性能。
换向极由换向极铁芯和换向极绕组组成。
其铁心一般也用１mm～1.5mm厚的低碳钢薄板冲片叠压而成。
换向极绕组必须和电枢绕组相串联，由于要通过的电枢电流较大，通常采用较粗的矩形截面导体绕制而成。
换向极安装在两相邻主极之间，其数目一般与主极数相等。
小功率直流电机可不装换向极。
3、机座直流电机的机座用来固定主极、换向极、端盖等，并借助底脚将电机固定在基础上。
同时，直流电机的机座是磁极间的磁通路径(称为磁轭)，所以用导磁性好、机械强度较高的铸钢或厚钢板制成，不能采用铸铁。
4、电枢铁芯电枢铁心用来通过磁通并嵌放电枢绕组，是主磁路的一部分。
由于转子在定子主磁极产生的恒定磁场旋转，因此电枢铁芯的磁通是交变的，为减少涡流和磁滞损耗，通常用两面涂绝缘漆的0.5mm 硅钢片叠压而成。
冲片上有均匀分布的嵌放电枢绕组的槽和轴向通风孔。
5、电枢绕组电枢绕组是产生感应电动势和电磁转矩，实现机电能量转换的关键部件。
容量较小的直流电机的电枢绕组用圆形电磁线绕制而成，而大多数直流电机的电枢绕组均用矩形绝缘导线绕制成定形线圈，然后嵌入电枢铁心的槽中，线圈与铁心之间以及上、下层线圈之间都必须妥善绝缘。
为了防止电枢旋转时离心力的作用，绕组在槽部分用绝缘槽楔固定，而伸到槽外的端接部分则用非磁性钢丝扎紧在线圈支架上。
6、换向器换向器是直流电机特有的关键部件，将电枢绕组部的交流电势转换成电刷间的直流电势。
换向器的质量好坏将直接影响直流电机的运行可靠性。
换向器由许多称为换向片的、彼此互相绝缘的铜片组合而成，有多种结构形式，换12 向器由V 型套筒、换向片、云母片（换向片间的绝缘）和压紧圈等组成紧密整体。
小型换向器用热固性环氧树脂热压成整体。
电枢绕组端部嵌放在换向片端部槽，并焊接在一起。
7、电刷装置电刷装置由电刷、刷握、刷杆和刷杆座等组成。
电刷放在刷握上的刷盒，用弹簧将电刷压紧与换向器表面紧密接触，保证电枢转动时电刷与换向器表面有良好的接触。
电刷装置与换向器配合将转动的电枢绕组和静止的外电路联通。
8、气隙定、转子之间的气隙是主磁路一部分，其大小直接影响运行性能。
由于气隙磁场由直流励磁产生，因此直流电机的气隙可比异步电动机大得多，小型直流电机为1～3 mm，大型直流电机可达12mm。
直流发电机的工作原理•发电机运行时的直流电机工作模型如图所示，图中的电刷Ａ和Ｂ间外接的是直流负载，电机由一原动机拖动以逆时针方向旋转。
在图示瞬间，元件边ab的感应电势方向为b端到a端，元件边cd的感应电势方向为d端到c端，元件中的电流ia的方向为B刷→d→c→b→a→Ａ刷，元件边ab、cd产生电磁力f，作用在电枢圆周切线方向的电磁力f将产生电磁转矩Ｔem，方向为顺时针，与电机旋转方向相反。
转过180°的位置后，元件的电流ia的方向为从Ｂ刷→a→b→c→d→Ａ刷，外电路中的电流I的方向仍不变，产生的电磁转矩Ｔem方向仍为顺时针。
直流发电机的工作模型由上面分析可见，直流电机在作发电机运行时，有以下几个特点：（1）在每个电枢线圈流动的电流ia为交流，同时产生的感应电势e亦为交流。
（2）电刷间为直流电势，而元件的感应电动势e和电流ia的方向相同。
（3）由电枢电流所产生的磁场在空间上也是固定不变的。
（4）n与电磁转矩Ｔem 反方向，电磁转矩Ｔem 起制动作用。
直流发电机的额定值•额定值是电机生产企业按国家标准对电机产品在指定工作条件下（即额定工作条件）所规定的一些量值。
主要额定值通常标在电机的铭牌上。
直流电动机的主要额定值有：•直流电机有电动机和发电机两种状态，分别对这两种状态的原理进行分析。
•一、直流电动机的工作原理••图2-1-1-1 直流电动机模型•直流电动机的工作原理是建立在电磁力定律基础上的。
••图2-1-1-2 一对主磁极下气隙磁场的分布•在图2-1-1-1 a）中，当在线圈上加上直流电压，就有直流电流通过，上圈边中电流由a→b，根据左手定则，ab线圈受到电磁力f=Bli 的作用，方向向左，下圈边中电流由c→d，同样受到电磁力的作用，方向向右，这样作用在线圈上的电磁转矩为T=bliD ，其中D为圆柱体直径。
在该电磁转矩作用下，电枢将逆时针旋转。
•但是当线圈旋转过几何中性线之后，到达如图b）所在位置时，此时由于线圈电流方向未变，但所处磁场方向发生改变，因此根据左手定则，ab线圈所受电磁力方向变为向右，cd线圈所受电磁力方向变为向左，此时作用在线圈上的电磁转矩和图a)中相反，电枢将顺时针旋转。
从图a)和图b）两种不同状态的分析中可知，由于线圈中电流保持不变，在不同磁极下磁密b的方向正负交替，因此线圈所受电磁转矩为交变的，电枢无法持续旋转。
•为了让电枢持续旋转，就必须维持电磁转矩和电磁力方向••图2-1-1-3 一对主磁极下气隙磁场的分布•不变，这就需要在线圈转过几何中性线后，同时改变线圈的电流。
为此，在原有的基础上，增加电刷和换向器装置，外加电压并非直接加在线圈上，而是通过电刷A、B和换向器再加到线圈上，电刷是固定不动的，而换向器是随线圈旋转的，如图2-1-1-3所示。
有了这样的装置，电流i总是从正极性电刷A流入，经过处在N极下的圈边，再从处在S极下的圈边，由负极性电刷B流出；固当圈边轮流交替处于N极和S极下时，圈边中的电流随其所处磁极极性的改变而改变其方向，从而使电磁转矩的方向一致保持不变，使电动机连续旋转。
•此时的换向器起到将外电路的直流电流改变为线圈的交变电流的“逆变”的作用。
•二、直流发电机的工作原理••图2-1-1-4 直流发电机模型•直流发电机的工作原理是建立在电磁感应定律基础上的。
如图2-1-1-4(a)，电枢由原动机带动下以转速n恒速逆时针旋转，由电磁感应定律，上下圈边感应电动势的瞬时值为e= B δ lv ，B δ 为导体所处位置的气隙磁通密度；l为导体的有效长度，即导体切割磁力线部分的长度；v为导体切割磁力线的线速度，故e正比于 B δ ，即导体感应电动势随时间的变化规律与气隙磁场沿气隙的分布规律相同，直流电机线圈中的感应电动势是交变的。
•为了产生直流电动势，我们在图2-1-1-4(a)的基础上，也增加电刷和换向器，如图(b)。
由于电刷与磁极保持相对静止，即电刷A只与处于N极下的导体相接触，则当导体ab在N极下时，电动势方向由b到a引到A,电刷A的极性为“+”；乃至导体cd转至N极下，电刷A与导体cd接触，电动势改由c到d引到A，A的极性依然为“+”。
由此可见，电刷A的极性永远为“+”。
同理，电刷B的极性永远为“-”。
故得电刷A、B间的电动势为直流电动势。
•直流电机电枢绕组所感应的电动势是极性交替变化的交流电动势，只是由于换向器配合电刷的作用才把交流电动势“换向”成为极性恒定的直流电动势。
正因为如此，通常把这种类型的电机称之为换向器式直流电机。
此时的换向器起到将电枢的交流电动势改变为外电路直流电动势的“整流”的作用。
••图2-1-1-5 每极多线圈串联时电刷电动势波形•对于上图所示简单模型，因为只有一个线圈，其供电电压和电流波形的脉动都会比较大一些。
为使电刷端电动势的脉动程度降低，实际电机中的电枢上就不只是敷设一个线圈，而是由合理设计的多个线圈均匀分布，并按一定规律连接起来组成电枢绕组。
当每个磁极下均匀分布的导体数为3时，电动势波形将如图2-1-1-5所示。
•直流电机总体上由定子（静止部分）和转子（运动部分）两大部分组成。
直流电机的定子用于安放磁极和电刷，并作为机械支撑，它包括主磁极、换向极、电刷装置、机座等。
转子一般称为电枢，主要包括电枢铁心、电枢绕组、换向器等。
••图2-1-2-1 直流电机结构图•一、直流电机定子• 1. 主磁极•主磁极简称主极，用于产生气隙磁场。
绝大部分直流电机的主极都不用永久磁铁，而是采用电磁铁，采用主极铁心外套励磁绕组，励磁绕组通以直流电流来建立磁场。
主极铁心一般用1mm～1.5mm厚的低碳钢板冲片叠压而成。
为了使主磁通在气隙中分布更合理，同时也使励磁绕组固定更牢固，极靴要比极身宽些。
