直流发电机的作业原理即是把电枢线圈中感应的交变电动势，靠换向器合作电刷的换向效果，使之从电刷端引出时变为直流电动势的原理。

图1.1是一台沟通发电机的原理模型。图中， 、 为一对固定的磁极（通常是电磁铁，也能够是永久磁铁）， 是装在能够滚动的圆柱体外表上的一个线圈，把线圈的两头别离接到两个圆环（称为滑环）上（今后把这个能够滚动的装有线圈的圆柱体称为电枢）。在滑环上别离放上两个固定不动的由石墨制成的电刷 和 。经过电刷 和 把旋转着的电路与外部电路相联接。

图1.1 沟通发电机原理模型

当原动机拖动电枢以恒速 逆时针方向滚动时，依据电磁感应规则可知，在线圈边（即导体） 和 中有感应电动势发作。感应电动势 的巨细用式（1.1）断定。

（1.1）

式中 ——导体地点处的磁密（ ）；

——导体 或 的长度（ ）;

υ ——导体 或 与 之间的相对线速度（ ）。

感应电动势的方向按右手定则断定。在图2.1所示刹那间，导体 、 的感应电动势方向别离由 指向 和由 指向 。这时电刷 呈高电位，电刷 呈低电位。当图1.1中电枢逆时针方向转过180°时，导体 与 交换了方位，用右手定则区别，此刻导体 、 中的感应电动势方向都与图1.1所示刹那间的相反。这时电刷A呈低电位，电刷B呈高电位。假如电枢持续逆时针方向旋转180°，导体 、 又转到图1.1所示方位，则电刷 又呈高电位，电刷 呈低电位。由此可见，图1.1中电枢每转一星期，线圈 中感应电动势方向交变一次，因而线圈内的感应电动势是一种交变电动势，这是最简略的沟通发电机的原理。

假如想要得到直流电动势，那么有必要把上述线圈 感应的电动势进行整流，完结整流的设备称之为换向器。

图2.2是直流发电机的原理模型，它由两个铜质换向片替代图1.1中的两个滑环。换向片之间用绝缘材料离隔，线圈 出线端别离与两个换向片相连，电刷 、 与换向片相触摸并固定不动，这即是最简略的换向器。有了换向器，在电刷 、 之间感应电动势就和图1.1中电刷 、 间的电动势大不一样了。例如，在图2.2所示刹那间，线圈 中感应电动势的方向如图中所示，这时电刷 呈正极性，电刷 呈负极性。当线圈逆时针方向旋转180°时，这时导体 坐落 极下，导体 坐落 极下，各导体中电动势都别离改动了方向。可是，因为换向片跟着线圈一起旋转，正本与电刷 相触摸的那个换向片，如今却与电刷 触摸了；与电刷 相触摸的换向片与电刷 触摸了，明显这时电刷 仍呈正极性，电刷 呈负极性。从图1.2看出，和电刷 触摸的导体永久坐落 极下，一样，和电刷 触摸的导体永久坐落 极下。因而，电刷 一向有正极性，电刷 一向有负极性，所以电刷端能引出方向不变的但巨细改动的脉振电动势。假如电枢上线圈数增多，并依照必定的规则把它们衔接起来，可使脉振程度减小，就可取得直流电动势。这即是直流发电机的作业原理。一起也阐明晰直流发电机实质上是带有换向器的沟通发电机。

图1.2 直流发电机的原理模型

图1.3 直流电动机的原理模型

1—磁极；2—电枢；3—换向器；4—电刷 1—磁极；2—电枢；3—换向器；4—电刷

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