直流電動機(jī)是將直流電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的設(shè)備。直流電動機(jī)優(yōu)點(diǎn)：具有良好的調(diào)速性能和較大的起動轉(zhuǎn)矩。因而廣泛的應(yīng)用于要求調(diào)速性能較高的生產(chǎn)機(jī)械(如龍門刨床、鏜床等)，或需要較大啟動轉(zhuǎn)矩的生產(chǎn)機(jī)械(如起重機(jī)械)。
但直流電動機(jī)的制造工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本較高，維護(hù)較困難，可靠性較差。
一、直流電動機(jī)的工作原理
圖1 直流電動機(jī)的工作原理圖
上圖為直流電機(jī)的物理模型，n、s是一對固定不變的磁極，用以產(chǎn)生所需要的磁場。abcd是固定在可旋轉(zhuǎn)鐵質(zhì)圓柱體上的線圈，線圈和圓柱體分別稱為電樞繞組和電樞鐵心。線圈的首末端a、d連接到兩個相互絕緣并可隨線圈一同旋轉(zhuǎn)的換向片上。轉(zhuǎn)子線圈與外電路的連接是通過與換向片連接、固定不動的電刷進(jìn)行的。
通電導(dǎo)線在磁場中受到電磁力作用。其方向有左手定則確定。
如圖電刷a接電源正極，且總與轉(zhuǎn)到上邊的換向片接觸，所以產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩使轉(zhuǎn)子總是逆時針旋轉(zhuǎn)。
二、直流電動機(jī)的構(gòu)造
直流電動機(jī)主要由靜止的定子和旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子組成。定子的作用是產(chǎn)生磁場，轉(zhuǎn)子的作用是產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩。
(一) 定子
1、 主磁極。作用產(chǎn)生主磁場。
2、 機(jī)座。機(jī)座又稱為磁軛，是各磁極間的磁通路。
3、 換向極。兩個相鄰磁極間的小磁極。作用產(chǎn)生附加磁場，漸弱換向片與電刷間的電火花。
(二) 轉(zhuǎn)子
1、 轉(zhuǎn)子鐵芯。有兩個作用：一是用來安放轉(zhuǎn)子繞組;二是作為電動機(jī)磁路的一部分。
2、 轉(zhuǎn)子繞組。作用產(chǎn)生感應(yīng)電動勢并通過電流，使電動機(jī)實現(xiàn)機(jī)、電能量轉(zhuǎn)換。
3、 換向器。裝在轉(zhuǎn)子軸的一端，換向器與繞組元件連接。
三、直流電動機(jī)的勵磁方式
直流電動機(jī)中的主磁通是由勵磁繞組中通過勵磁電流產(chǎn)生的。直流電動機(jī)的性能與它的勵磁方式密切相關(guān)。
1、 直流他勵電動機(jī)
2、 直流并勵電動機(jī)
3、 直流串勵電動機(jī)
4、 直流復(fù)勵電動機(jī)
四、直流電動機(jī)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)
1、 額定功率pn
額定功率是指電動機(jī)軸上輸出的機(jī)械功率，它等于電動機(jī)額定電壓與額定電流的乘積，再乘以電動機(jī)的額定效率。
2、 額定電壓un
指在額定運(yùn)行情況下，加在電動機(jī)上的輸入電壓。
3、 額定電流in
指在額定運(yùn)行情況下，輸給電動機(jī)的電流。
4、 額定轉(zhuǎn)速nn
指電動機(jī)在額定電壓、額定電流和額定功率情況下運(yùn)行時的電動機(jī)轉(zhuǎn)速。
5、 額定效率ηn
電動機(jī)在額定運(yùn)行時輸出功率與輸入功率之比的百分?jǐn)?shù)。
6、 額定溫升τn
指電動機(jī)的溫度允許高出環(huán)境溫度的最大允許值。
五、并勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性
直流電動機(jī)的地轉(zhuǎn)速隨著負(fù)載的增加而稍有降低，但降低的幅度不大，可以看成是近于恒速的電動機(jī)，因此具有良好的機(jī)械特性。
六、并勵直流電動機(jī)的起動、反轉(zhuǎn)及調(diào)速
(一) 起動
由于起動電流大，直流電動機(jī)絕對不允許直接起動。通常在轉(zhuǎn)子繞組電路中串聯(lián)接入一個起動變阻器。
(二) 反轉(zhuǎn)
要改變電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，關(guān)鍵是改變電磁轉(zhuǎn)矩的方向。改變繞組電流的方向或改變勵磁電流方向，都可以改變電磁轉(zhuǎn)矩的方向。如圖3-38對調(diào)轉(zhuǎn)子繞組的接頭或?qū)φ{(diào)勵磁繞組接頭改變方向。
(三) 調(diào)速
并勵電動機(jī)通常有三種調(diào)速方法：改變磁通、改變外加電壓、改變轉(zhuǎn)子繞組電阻調(diào)速。在改變磁通的調(diào)速方法中，減小磁通，轉(zhuǎn)速上升，為恒功率調(diào)速;
改變外加電壓的方法是通過降低電壓，降低轉(zhuǎn)速;
改變轉(zhuǎn)子繞組的調(diào)速方法，需要在電路中串聯(lián)一個調(diào)速用變阻器。