直流电机磁极不用瓦形行不行？为什么?还可以采用什么形状？

直流电机中主磁极采用什么材料制成？电枢铁心采用什么材料制成？是否有区别？为什么存在材质的区别？

电枢铁芯中磁通在变，会产生涡流损耗，硅钢片的电阻大，可以减小涡流损耗；主磁极的磁通不变，不产生涡流损耗，用薄钢板即可（降低材料成本）

电动机转子是用什么材料做成的

电动机转子轴用的是合金材料和永久磁铁。

转子由一定极对数的永磁体镶嵌在铁芯表面或者嵌入铁芯内部构成。永磁体多采用钕铁硼等高矫顽力，高渗磁感应密度的稀土永磁材料制作而成。

此转子的永久磁钢的作用和有刷电机所用的永久磁钢作用相类似，都是在电机气隙中建立足够的磁场，其不同之处在于无刷直流电机中的永久磁钢装在转子上面，而有刷电机的磁钢装在定子上面。

无刷直流电机的转子结构多采用表面粘贴式磁极，又称瓦形磁极。表面粘贴式磁极即在铁芯外表面粘贴径向充磁的瓦片性稀土永磁体，合理设计便可得到方波形式的气隙磁通密度。

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交流异步电动机的转子绕组分鼠笼型与绕线型两类。鼠笼型结构较为简单，一般由合金铝浇注人转子铁心槽内并由两端端环短接而成；也有用铜条嵌入再焊上铜质端环的。为了改善起动性能，鼠笼型又可制成深槽式及双鼠笼等特殊型式。

绕线型转子绕组与定子绕组相同，它除可用上述各式绕组外，还可用波形绕组。波形绕组是由单匝或几匝的杆形单元线圈，嵌装后由两个元件在端部焊接成一只线圈，并形成整个绕组，其布接线原理与上述绕组不同，但外形与双层叠绕组相似。

波形绕组常应用于大型的交流电动机转子绕组及直流电动机的电枢绕组。

定子绕组不同的接线形式可以形成不同的极性，电动机根据其极性关系，可分为显极式与庶极式两种类型。

集中式绕组的绕制和嵌装比较简单，但效率较低，运行性能也差。目前的交流电动机定子绝大部分都是应用分布式绕组，根据不同机种、型号及线圈嵌绕的工艺条件，电动机各自设计采用不同的绕组型式和规格，故其绕组的技术参数也不相同。

参考资料来源：百度百科-电机转子

直流电机的主磁极的作用是什么？

主磁极也称为主极，其作用是产生主磁场。在一般的大､中型直流电机中，主磁极一般是一种电磁铁，由主磁极铁芯和励磁绕组组成，主磁极铁芯通常用1~1.5mm厚的钢板冲片叠压紧固而成。绕制好的励磁绕组套在铁芯外面，整个主磁极用螺钉固定在机座上。

主磁极总是成对出现的，各主磁极上的绕组连接时要能保证相邻磁极的极性按N极和S极依次排列。

主磁极铁芯的下部(称为极靴)比绕组的部分(称为极身)宽，这样可以使励磁绕组牢牢地套在主磁极铁芯上。

直流电机的换向极的作用及原理是什么？

直流电机的换向极的作用是用于直流电机产生换向磁场，以改善直流电机的换向。

换向绕组与电枢绕组串联，即流过电枢电流，并使换向极在主磁极几何中性线附近建立与电枢磁场相反方向的磁场，以抵消或削弱几何中性线附近电枢磁场的影响，维持几何中性线附近磁场强度为零，并在换向元件中感应产生与自感电动势相反方向的电势，以削弱或消除换向元件中的自感电动势，从根本上消除电刷下产生火花的电磁原因。

电机用电刷的型号规格很多，其中炭一石墨电刷的接触电阻最大，石墨电刷和电化石墨电刷次之，铜一石墨电刷的接触电阻最小。

直流电机如果选用接触电阻大的电刷，有利于换向，但接触压降较大，电能损耗大，发热厉害，同时由于这种电刷允许的电流密度较小，电刷接触面积和换向器尺寸以及电刷的摩擦都将增大。设计制造电机时综合考虑两方面的因素，选择恰当的电刷牌号。

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由于电机电枢回路电阻和电感都较小，而转动体具有一定的机械惯性，因此当电机接通电源后，起动的开始阶段电枢转速以及相应的反电动势很小，起动电流很大。最大可达额定电流的15～20倍。这一电流会使电网受到扰动、机组受到机械冲击、换向器发生火花。

因此直接合闸起动只适用于功率不大于4千瓦的电动机（起动电流为额定电流的6～8倍 。

为了限制起动电流，常在电枢回路内串入专门设计的可变电阻。在起动过程中随着转速的不断升高及时逐级将各分段电阻短接，使起动电流限制在某一允许值以内。这种起动方法称为串电阻起动，非常简单，设备轻便，广泛应用于各种中小型直流电动机中。

但由于起动过程中能量消耗大，不适于经常起动的电机和中、大型直流电动机。但对于某些特殊需要，例如城市电车虽经常起动，为了简化设备，减轻重量和操作维修方便，通常采用串电阻起动方法。

对容量较大的直流电动机，通常采用降电压起动。即由单独的可调压直流电源对电机电枢供电，控制电源电压既可使电机平滑起动，又能实现调速。此种方法电源设备比较复杂。

参考资料来源：百度百科-直流电动机

简述直流电动机的工作原理

按我理解应该都是异极相吸的原理。直流有刷电机，当电枢绕组通电瞬间会产生磁场，此磁场与主磁极相互作用（吸引）便使电机转子转动。

无刷直流电机之所以既能用直流电，又不用电刷，是因为有个电路专门来控制它各线圈的电流流动方向。这个电流换向电路最主要的部件是FET（场效应晶体管，Field-Effect Transitor）。可以把FET看作是开关。下图简单地将FET标为F0～F5。FET的“开合”是由单片机控制的。

而无刷直流电机的转子转动，根据物理的常识，大致就是磁极同极相斥。以N极为例，永磁体转子在80°的角度范围内斥力最大。S极同理。

由此叠加可得，永磁体转子受力最大的区域是N\S极中间的的区域。然后加上永磁体转子，就能理解无刷直流电机的转子转动情况了。

但是一个线圈，由于这个线圈转到不同位置时磁场是不相同的，导致了线圈所受的电磁力也一直在变，所以线圈转起来不稳定，忽快忽慢。所以可以通过多安装几个线圈来保证线圈受力均匀和稳定。

综上，直流电机的工作转动关键有三点：1、线圈绕组磁性 变化的时机，即电流换向的时机。它决定了转子转动的方向；2、霍尔传感器对永磁体转子所处位置的反馈；3、使用单片机产生的PWM波形，控制转子转动的速度决定。