（一）直流电机的基本结构

直流电机是直流发电机和直流电动机的总称。将机械能转换成直 流电能的发电机称为直流发电机，将直流电能转换成机械能的电动机称为直流电动机。直流发电机主要用做直流电源，直流电动机具有良好的调速性能、起动性能、过载性能。但直流电机的结构比较复杂。

直流电机的基本结构如图5-2所示，其所有部件可分为固定和转动的两部分，固定不动的部分为定子，转动的部分称为转子或电枢。

图5-2 直流电机的基本结构

1—风扇 2—机座 3—转子 4—主磁极 5—刷架 6—换向器 7—接线板 8—出线盒 9—换向磁极 10—端盖

1.定子

直流电机的定子是由主磁极、换向磁极、机座、端盖、轴承和电刷装置等组成的。主磁极产生电机的主磁场，由铁心和套在铁心上的绕组组成。换向磁极是用来改善直流电机的换向的，由换向极铁心、绕组两部组成，安装在相邻两主磁极之间的几何中心线上。换向磁极能产生附加磁场，以减弱换向器上的火花。机座包括外壳和底座，一般由铸铁、铸钢或厚钢板焊接而成，是直流电机磁路的一部分，起保护电枢、固定主磁极和换向磁极的作用。电刷装置固定在端盖上，它的作用是使固定的电刷与旋转的换向器之间保持良好的滑动接触，使外电路与旋转的电枢绕组联结起来。

2.电枢

直流电机的电枢由电枢铁心、电枢绕组、换向器、风扇和转轴等组成。电枢是由硅钢片叠压成的圆柱形的铁心，固定在转轴上，在它的外圆周上有均匀分布的槽孔，用来嵌放电枢绕组。电枢绕组由多个线圈组成，每个绕组的两个抽头分别接在两个换向片上。换向器是由换向片、云母片、V形绝缘环和紧固件组成的。

3.空气隙

空气隙是指电机定子和转子之间的气隙。空气隙较小，小容量电机的空气隙一般为0.5～3mm；大容量电机的空气隙一般为10～12mm。空气隙虽然很小，但磁阻很大。空气隙是磁路的重要组成部分，对电机的运行性能有很大的影响。

（二）直流电动机的调速

直流电动机在轴上所带负载不变的情况下，用人为的方法改变电动机的转速称为调速。直流电动机的调速方法有三种：

1.改变磁极磁通调速

可在主磁极的绕组中串联可变电阻，改变电阻大小，以改变磁通大小，从而达到调速的目的。

2.改变电枢端电压调速(www.daowen.com)

改变电枢的端电压而不改变励磁电流，也可以达到调速的目的。这种调速方法具有很多优点，其缺点是需要一套专用直流发电机组，因而成本高。近年来由于晶闸管技术的发展，这种方法得到了广泛的应用。

3.改变电枢电路的电阻调速

在电枢绕组中串联可变电阻，电阻越大，直流电动机的转速越低。

总之，直流电动机和交流电动机比较，在调速性能上具有优良的性能，其特点是调速方法多、调速范围宽、能进行无级调速，所以直流电动机在很多方面得到了广泛的应用。

（三）直流电机系列

国产直流电机分为三大系列。

1.Zz系列小型直流电机

Zz系列为直流电机的基本系列。它包括一般用途的小型发电机、调压发电机和直流电动机系列。本系列电机可用做厂矿的直流电源、充电、照明及金属切削机床用的调速电动机等。本系列电机容量为0.4～200kW；发电机的电压为115V、230V；调压发电机的电压110V/160V、220V/320V；电动机的电压为110V、220V；发电机的转速为960r/min、1450r/min、2850r/min；电动机的转速为600r/min、750r/min、1000r/min、1500r/min、3000r/min；调速电动机的调速范围为1：3～1：4；外壳结构形式为防护式；采用E级和B级绝缘；电枢绕组采用单波绕组。

2.ZF和ZD中型直流电机

ZF和ZD系列为一般用途的中型直流发电机和直流电动机，容量为55～1450kW；转速为320～1000 r/min。中型直流电机偶尔应用，大型直流电机应用很少。

3.专用系列直流电动机

（1）ZZ系列和ZZK系列 这两个系列是供起重、冶金工业用的专用直流电动机。电动机采用特殊的绝缘结构和机械结构，都具有快速起动和承受较大过载能力的特性，能承受经常起动、反转、机械振动和冲击等，适用于起重机械、轧钢、炼铁、炼钢等车间的辅助传动设备。

（2）ZZH和ZZKH船用直流电动机 这两个系列电机适用于海洋和内河航运，驱动具有断续工作制和短时工作制的船舶机械，如甲板机械的起货机、起锚机、绞盘机、吊艇机等。这两个系列的电动机在绝缘材料方面要求更高，允许周围空气中含有水雾和霉菌。

（3）ZQ系列电机Z Q系列电机为直流牵引电动机系列，适用于电力机车、工矿企业用作主牵引的电动机、辅助电动机及发电机等。牵引电动机的特点是经常工作在颠簸、振动的环境中，对转矩要求高，同时，电动机的换向比较困难，温升也高，因而需要采取一些措施来改善换向，常采用叠片换向极和优质电刷等。

此外，还有Z₂C系列船用直流电动机、ZHC系列充电用直流发电机、ZTD系列电梯用直流电动机、ZC系列测功机、ZK系列直流伺服电动机及ZCF系列直流测速发电机等。