任务2.1 直流电动机的拆装

任务2.1直流电动机的拆装主讲人：韩晓冬项目2直流电动机的认识与调试

CONTENTS目录任务描述01任务实施05学习目标02任务分析03知识链接04拓展知识06自我检测07任务描述

在现代工业与生活中，直流电动机以其卓越的调速性能和控制精度被广泛应用，从精密数控机床到航空航天的轻量化动力设备，其身影无处不在。然而，要掌握直流电动机的应用，首先需要深入了解其内部结构。通过本任务，掌握直流电动机的结构组成、工作原理和拆卸过程，为后续学习奠定坚实基础。学习目标（1）了解直流电动机的结构和工作原理；（2）了解直流电动机的铭牌参数；（3）了解直流电动机的励磁方式。知识目标01（1）能进行直流电动机的相关参数计算；（2）能进行直流电动机的拆卸。能力目标02（1）培养学习者团队协作精神和职业安全意识；（2）培养学习者自主学习和创新精神。素养目标03任务分析

本任务聚焦于直流电动机的规范拆装。通过动手操作，学习者不仅能直观认识直流电动机的结构组成，还能掌握其工作原理、励磁方式、铭牌数据等知识，强化规范操作意识和团队协作能力，实现从理论认知向实践能力的转化，为后续直流电动机控制等学习内容奠定坚实基础。知识链接

2.1.1直流电动机的基本结构

直流电动机由定子和转子(电枢)两个部分组成。1.定子

定子是直流电动机的静止部分，其主要由主磁极、换向磁极、机座、端盖与电刷装置等组成。知识链接

（1）主磁极。主磁极的作用是产生一个恒定的主磁场，由磁极铁心和励磁绕组组成。知识链接

（2）换向磁极。

换向磁极位于两主磁极之间，能产生附加磁场以改善电机的换向条件，减小电刷与换向片之间的火花。由铁心和套在铁心上的绕组组成，是比较小的磁极。图2-3

直流电动机的换向磁极1—主极；2—换向极；3—磁轭知识链接

（3）电刷装置

电刷与换向器配合可以把转动的电枢绕组和外电路连接，并把电枢绕组中的交流量转变成电刷端的直流量。知识链接

（4）机座和端盖

机座既可以固定主磁极、换向极、端盖等，又是电机磁路的一部分。机座一般用铸钢或厚钢板焊接而成，它具有良好的导磁性能和机械强度。

在机座上还装有接线盒，电枢绕组和励磁绕组通过接线盒与外部连接。

机座的两边各有一个端盖，它的中心部分装有轴承，用来支持转子的轴承，电刷架也固定在端盖上。知识链接

2.转子

直流电动机的转子又称为电枢，其主要由电枢铁心、电枢绕组、换向器、转轴和风扇组成。

（1）电枢铁心。电枢铁心是直流电动机主磁路的一部分。知识链接

(2）电枢绕组由许多绝缘漆包线绕制而成，按一定规律嵌放在电枢铁心的槽内，并与换向器连接。在电动机工作时，电枢绕组中产生感应电动势和通过电流产生电磁转矩，实现机电能量转换。知识链接

（3）换向器。

换向器是由许多带有燕尾槽的锲形铜片组成的一个圆筒，片间用云母或者其他垫片绝缘，用套筒、云母环和螺帽紧固成一个整体，换相片和套筒之间要绝缘。换向器与电刷配合，实现电动势和电流的转换。知识链接

3.气隙定子与转子之间有空隙，称为气隙。气隙是电动机磁路的重要部分。知识链接

2.1.2直流电动机的工作原理

当电刷A接至电源的正极，电刷B接至负极，电流将从电源正极流出，经过电刷A、换向器、线圈abcd到换向器和电刷B，最后回到负极。根据电磁力定律，载流导体在磁场中受电磁力的作用，其方向由左手定则确定。知识链接

直流电动机的工作原理

当直流电动机接入直流电源时，借助于电刷和换向器的作用，使电枢绕组电流换向，产生恒定方向的电磁转矩，保证了直流电动机连续旋转。直流电机的可逆性

同一台直流电机，既可以作为电动机运行，将电能转换为机械能；也可以作为发电机运行，将机械能转换为电能。这称为直流电机的可逆性。知识链接

2.1.3直流电动机的励磁方式1.他励直流电动机

图2-10(a)所示为他励直流电动机，电枢绕组和励磁绕组电路分别用两个独立的直流电源供电，电枢电压与励磁电压彼此无关；知识链接

2.并励直流电动机

图2-12(b)所示，励磁绕组与电枢绕组并联，由同一直流电源供电。3.串励直流电动机

图2-12(c)所示，励磁绕组与电枢绕组串联。4.复励直流电动机

图2-12(d)所示，励磁绕组的一部分与电枢绕组并联，另一部分与电枢绕组串联。知识链接

2.1.4直流电动机的铭牌数据

每台直流电动机的机座上都有一个铭牌，标有电机型号和各项额定值，用来表示电动机的主要性能和使用条件。知识链接1.电动机型号

型号表明电动机的系列及主要特点。根据电动机的型号，从相关手册及资料中查出该电机的有关技术数据。

型号Z4-112/2-1的含义，

Z－直流电动机；4－设计序号；

112－中心高/mm；

斜杠后，2－极数为2；1－1号铁心长度。知识链接

2.额定功率

电机在额定运行时的输出功率，对发电机是指输出电功率；对电动机是指轴上输出的机械功率。3.额定电压

额定运行状况下，直流发电机的输出电压或直流电动机的输入电压。4.额定电流

额定电压和额定负载时允许电机长期输入(电动机)或输出(发电机)的电流。知识链接

5.额定转速

电动机在额定电压和额定负载时的旋转速度。6.电动机额定效率

直流电动机额定输出功率与电动机额定输入功率比值的百分数。任务实施

1.直流电动机拆卸

（1）准备工作。①断电与安全确认：在拆卸前，必须切断电源，确保电动机完全断电，防止触电事故发生。

②准备工具与材料：

常用工具：螺丝刀、扳手、橡胶锤、内六角扳手等；

专用工具：拉马（用于拆卸轴承或联轴器）、铜棒（防损伤敲击）；

辅助材料：标记笔、标签纸、润滑油（用于锈蚀部件处理）。

③个人防护：操作人员应佩戴手套、护目镜等防护装备，确保操作安全。任务实施

（2）拆卸步骤。①拆除外部连接与附属装置。

②拆卸带轮或联轴器。

③拆卸端盖。

④拆卸电刷与刷架。

⑤分离定子与转子。

⑥拆卸轴承。

⑦清理与保护。

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（3)记录与整理。①零件归类。

②记录与绘图。

③清理与检查。

（4）注意事项

①操作需谨慎：拆卸过程中应轻拿轻放，禁止用力过猛，以免损坏零部件。

②标记清晰完整：拆卸前务必做好各部件的标记和记录，确保重新安装准确无误。

③严守安全规范：操作期间须始终注意安全，杜绝触电及其他意外事故。

知识链接

3.考核评价

本环节对直流电动机的的安全操作、拆除操作和操作规范等进行综合评价，具体考核内容、配分及评分标准见表2-1安全操作评价表、表2-2拆除操作评价表、2-3操作规范考核表进行考核评分。知识链接

知识链接

拓展知识

拓展知识

拓展知识

1.固有机械特性机械特性方程由于电枢绕组的电阻阻值很小，因此

很小，固有机械特性为硬特性。拓展知识

拓展知识

（2）改变电源电压时的人为机械特性

由于受到绝缘强度的限制，电源电压也只能从电动机额定电压向下调节。

改变电源电压的人为机械特性的特点为:①理想空载转速n0正比于电压U，下降时，n0成正比例减小。②特性曲线斜率不变。拓展知识

（3）改变磁通时的人为机械特性

保持电动机的电枢电压为额定电压，电枢回路不串电阻，只改变励磁磁通的人为机械特性。

减小磁通的人为机械特性的特点为:①理想空载转速与磁通成反比，减弱磁通，n0升高。②斜率与磁通二次方成反比，减弱磁通使斜率增大。自我测试

一、填空题1.直流电动机是利用________的原理，将直流电能转换为机械能的旋转设备。2.直流电动机主要由________和________两大部分组成。3.电刷与________配合，将转动的电枢电路与外电路相连，起电流换向作用。4.直流电动机按励磁方式可分为他励、________、________和复励四种。5.直流电动机铭牌上标注的额定功率，对电动机而言是指其轴上输出的________。自我测试

一、填空题1.直流电动机是利用________的原理，将直流电能转换为机械能的旋转设备。2.直流电动机主要由________和________两大部分组成。3.电刷与________配合，将转动的电枢电路与外电路相连，起电流换向作用。4.直流电动机按励磁方式可分为他励、________、________和复励四种。5.直流电动机铭牌上标注的额定功率，对电动机而言是指其轴上输出的________。自我测试

二、选择题1.直流电动机中实现机电能量转换的核心部件是（）A.主磁极 B.换向器 C.电枢绕组 D.电刷装置2.他励直流电动机的特点是（）A.励磁绕组与电枢绕组并联B.励磁绕组与电枢绕组串联C.励磁与电枢使用同一电源D.励磁与电枢使用两个独立电源3.直流电动机换向器的作用是（）A.改变电流方向 B.增强磁场 C.支撑电枢 D.散热通风自我测试

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