在两个主磁极N、S之间装有一个可以转动的、由铁磁材料制成的圆柱体,圆柱体表面 嵌有一线圈(称为电枢绕组),线圈首末两端分别连接到两个弧形钢片(称为换向片)上 换向片之间用绝缘材料构成一整体,称为换向器,它固定在转轴上(但与转轴绝缘),随转 轴一起转动,整个转动部分称为电枢。为了接通电枢内电路和外电路,在定子上装有两个固 定不动的电刷A和B,并压在换向器上,与其滑动接触。 二、直流发电机的工作原理 1.感应电势的产生 当直流发电机的电枢被原动机拖动,并以恒速ⅴ逆时针方向旋转时,如图2-2(a)所示 线圈两个有效边ab和cd将切割磁力线,而感应产生电势e。其方向用右手定则确定,导体 ab位于N极下,导体cd位于S极下,产生电势方向分别为b→a,d→c。若接通外电路,电 流从换向片1→A→负载→B→换向片2。电流从电刷A流出,具有正极性,用“+”表示; 从电刷B流入,具有负极性,用“一”表示 当电枢转到90时,线圈有效边ab和c转到N、S极之间的几何中心线上,此处磁密为 零,故这一瞬时感应电势为零。 当电枢转到1800时,导体ab和d及换向片1、2位置互换,如图2-1(b)所示。导体加位 于S极下,导体cd位于N极下,线圈两个有效边产生的感应电势方向分别为a→b,c→d,电 势方向恰与开始瞬时相反。外电路中流过的电流从换向片2→A→负载→B→换向片1。由此 可见,电刷A(B)始终与转到N(S)极下的有效边所连接的换向片接触,故电刷极性始终不变A 为“+”,B为“ 由以上分析可知,线圈内部为一交变电势,但电刷引出的电势方向始终不变,为一单方 向的直流电势 2.电势的波形 根据电磁感应定律,每根导体产生的感应电势e为: B LI (V) (2-1) 式中B一一导体所在位置的磁通密度(T) L一一导体切割磁力线的有效长度(m) 一一导体切割磁力线的线速度(m/s)。 要想知道电势的波形,先得找出磁密的波形,前已设电枢以恒速ⅴ旋转,V=常数,L在 电机中不变,则ε∝B3,即导体电势随时间的变化规律与气隙磁密的分布规律相同。设想将在两个主磁极 N、S 之间装有一个可以转动的、由铁磁材料制成的圆柱体，圆柱体表面 嵌有一线圈（称为电枢绕组），线圈首末两端分别连接到两个弧形钢片（称为换向片）上。 换向片之间用绝缘材料构成一整体，称为换向器，它固定在转轴上（但与转轴绝缘），随转 轴一起转动，整个转动部分称为电枢。为了接通电枢内电路和外电路，在定子上装有两个固 定不动的电刷 A 和 B，并压在换向器上，与其滑动接触。 二、直流发电机的工作原理 1.感应电势的产生 当直流发电机的电枢被原动机拖动，并以恒速ｖ逆时针方向旋转时，如图 2－2(a)所示， 线圈两个有效边 ab 和 cd 将切割磁力线，而感应产生电势ｅ。其方向用右手定则确定，导体 ab 位于 N 极下，导体 cd 位于 S 极下，产生电势方向分别为 b→a，d→c。若接通外电路，电 流从换向片 1→A→负载→B→换向片 2。电流从电刷 A 流出，具有正极性，用“＋”表示； 从电刷 B 流入，具有负极性，用“一”表示。 当电枢转到 90o 时，线圈有效边 ab 和 cd 转到 N、S 极之间的几何中心线上，此处磁密为 零，故这一瞬时感应电势为零。 当电枢转到 180o 时，导体 ab 和 cd 及换向片 1、2 位置互换，如图 2-1(b)所示。导体加位 于 S 极下，导体 cd 位于Ｎ极下，线圈两个有效边产生的感应电势方向分别为 a→b，c→d，电 势方向恰与开始瞬时相反。外电路中流过的电流从换向片 2→A→负载→B→换向片 1。由此 可见，电刷 A(B)始终与转到 N(S)极下的有效边所连接的换向片接触，故电刷极性始终不变 A 为“＋”，B 为“―”。 由以上分析可知，线圈内部为一交变电势，但电刷引出的电势方向始终不变，为一单方 向的直流电势。 2.电势的波形 根据电磁感应定律，每根导体产生的感应电势ｅ为： e B Lv = X （V） （2-1） 式中 Bx——导体所在位置的磁通密度（T）； L——导体切割磁力线的有效长度（ｍ）； v——导体切割磁力线的线速度（ｍ/ｓ）。 要想知道电势的波形，先得找出磁密的波形，前已设电枢以恒速 v 旋转，v=常数，L 在 电机中不变，则 Bx e  ，即导体电势随时间的变化规律与气隙磁密的分布规律相同。设想将