直流發電機

直流發電機是把機械能轉化為直流電能的設備。它主要作為直流電動機、電解、電鍍、電冶煉、充電及交流發電機的勵磁等所需的直流電機。雖然在需要直流電的地方，也用電力整流元件，把交流電變成直流電，但從使用方便、運行的可靠性及某些工作性能方面來看，直流電動機還不能和交流發電機相比。直流發電機的電勢波形較好，電磁干擾較小^[1]、但由於存在換向器，其製造、維護複雜，價格較高。

應用原理

發電機通常由定子、轉子、端蓋、電刷、機座及軸承等部件構成。定子由機座.定子鐵芯、線包繞組、以及固定這些部分的其他結構件組成。轉子由轉子鐵芯、轉子磁極（有磁扼.磁極繞組)、滑環、(又稱銅環.集電環)、風扇及轉軸等部件組成。

通過軸承、機座及端蓋將發電機的定子，轉子連接組裝起來，使轉子能在定子中旋轉，通過滑環通入一定勵磁電流，使轉子成為一個旋轉磁場，定子線圈做切割磁力線的運動，從而產生感應電勢，通過接線端子引出，接在迴路中，便產生了電流。

工作原理

用電動機拖動電樞使之逆時針方向恆速轉動，線圈邊 a b 和 c d 分別切割不同極性磁極下的磁力線，感應產生電動勢。

直流發電機的工作原理就是把電樞線圈中感應產生的交變電動勢，靠換向器配合電刷的換向作用，使之從電刷端引出時變為直流電動勢^[2]。因為電刷 A 通過換向片所引出的電動勢始終是切割N 極磁力線的線圈邊中的電動勢。所以電刷 A 始終有正極性，同樣道理，電刷 B 始終有負極性。所以電刷端能引出方向不變但大小變化的脈動電動勢。

結論：線圈內的感應電動勢是一種交變電動勢，而在電刷 A B 端的電動勢卻是直流電動勢。當發電機的電樞被其他機器帶動以均勻速逆時針旋轉時，線圈abcd作切割磁感線運動。線圈轉到圖1.1.B所示位置時，用右手定則可以判斷出ab段導體產生的感應電動勢方向為b→a；cd段導體產生的感應電動勢方向為d→c，則與滑片1接觸的電刷A為正極，與滑片2接觸的電刷B為負極。當線圈轉到中性面（與磁感線相垂直的平面）時，感應電動勢從最大值逐漸減小到零。當線圈轉過中性面後，ab段導體產生的感應電動勢方向由a→b；cd段導體的感應電動勢方向由c→d。此時，電刷A改為與換向器的滑片2接觸，電刷B與滑片1接觸。隨着線圈在磁場中的不斷轉動，換向器滑片1和2間的感應電動勢是大小和方向都隨時間變化的交變電動勢，但電刷A與B交替地接觸與線圈同時轉動的換向器滑片1和2，因此在電刷A與B間產生的是脈動直流電動勢，從A與B輸出的就是直流電了。

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