圖1 直流電動機模型簡化圖
圖2 直流電動機線圈受力示意圖
如上圖1、2所示：
1、直流電源電流流沿着電源正極流到左側的電刷上面,電刷和換向器相互摩擦,電流通過左邊的換向器(也稱為換向片,這台機器有兩個換向器)流到線圈,從線圈的右邊流出,經過右邊的換向器和右邊的電刷流回到電源的陰極,形成一個閉合回路。
2、由于線圈位置處在主磁極(圖中N和S)的磁場中,線圈将受到電磁力的作用,線圈的兩條邊由于電流方向不同(左邊的電流向内,右邊的電流向外)，所以兩側線圈受到電磁力的大小相同方向相反,這兩個電磁力剛好形成電磁轉矩，在電磁轉矩的驅動下,線圈開始轉動。
3、左右換向片跟着轉軸轉動，而電刷固定不動，旋轉180°後，右邊的線圈轉到了左邊，左邊的線圈轉到了右邊，但由于換向片的存在，左側位置的電流始終朝向内側，右側位置電流始終朝向外側，所以兩側受到的電磁力的方向也是不變的。所以從空間的角度來看，線圈在同一位置所受的電磁力方向永遠是恒定的，這就保證了電機的循環旋轉。
圖3 直流電動機線圈運動的四個位置
4、但是一個線圈，由于這個線圈轉動到不同位置時磁場不一樣，導緻線圈受電磁力的作用總是在變化，因此線圈的滾動不穩定，有快有慢。所以可以安裝幾個線圈來保證線圈應力的均勻性和穩定性。
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