直流电动机(DC Motor)是指将直流电能转化为机械能的电机。普遍应用于家用电器、工业设备、汽车、机器人等领域。它是一种能产生转矩的电机,是现代动力传动装置中不可或缺的一种。根据直流电机的结构和原理的不同,其类型也有很多,包括直流电机分为直流励磁电动机和直流自励磁电动机两大类。其中直流自励磁电动机又分为永磁直流电机和电感直流电机。
直流电机的基础结构一般包括电枢、磁场、电刷和轴。电枢是浸泡在磁场中并回转的部分,磁场在哪里由磁铁或永磁铁芯产生,电刷是固定的并将电能输送到电枢,轴是由电机转动带动的电动机。当直流电源施加在电机上时,电流从电源进入电枢,受到磁场的作用,电枢内部开始旋转。
电流的变化导致电枢的反向运动,然后在电枢中产生一个迎头磁通,这个磁通也会在转子和定子的空气间和铁芯中产生一个磁场相互作用,形成一个磁矩,从而产生一个转矩。这个转矩将使电机旋转,继续创造更多的转矩和更高的转速。
直流电机具有一些独特的特点,包括高起动扭矩、精确的速度控制、广泛的供电电压范围、可逆性和高效率等。由于高起动扭矩,直流电机比交流电机更适合开关负载,尤其是需要启动和停止多次的应用。此外,直流电机还可以精确控制其速度和扭矩,并且可以反转。这使其非常适合用于需要频繁调整和修改转速和转矩的应用中,如工业机器人和医疗设备。
直流电机在现代生活和工业生产中有广泛的应用。在家用电器中,直流电机常用于电动机器人、电动卷发器、粉碎器、洗衣机和抽水器等家用电器。在工业中,它们应用于机器人、自动化生产线、工厂起重机、电动汽车和电动船等领域。在科研实验中,直流电机广泛应用于转盘、计时器和马达等科学仪器。