电机定子的外壳称为机座。机座的作用有两个:
一是用来固定主磁极、换向极和端盖,并起整个电机的支撑和固定作用;
二是机座本身也是磁路的一部分,借以构成磁极之间磁的通路,磁通通过的部分称为磁轭。为机座具有足够的机械强度和良好的导磁性能,一般为铸钢件或由钢板焊接而成。
电刷装置是用来引入或引出直流电压和直流电流的。电刷装置由电刷、刷握、刷杆和刷杆座等组成。电刷放在刷握内,用弹簧压紧,使电刷与换向器之间有良好的滑动接触,刷握固定在刷杆上,刷杆装在圆环形的刷杆座上,相互之间绝缘。刷杆座装在端盖或轴承内盖上,圆周位置可以调整,调好以后加以固定。
电枢绕组的作用是产生电磁转矩和感应电动势,是直流电机进行能量变换的关键部件,所以叫电枢。它是由许多线圈(以下称元件)按一定规律连接而成,线圈采用高强度漆包线或玻璃丝包扁铜线绕成,不同线圈的线圈边分上下两层嵌放在电枢槽中,线圈与铁心之间以及上、下两层线圈边之间都妥善绝缘。为防止离心力将线圈边甩出槽外,槽口用槽楔固定。线圈伸出槽外的端接部分用热固性无纬玻璃带进行绑扎。
在直流电动机中,换向器配以电刷,能将外加直流电源转换为电枢线圈中的交变电流,使电磁转矩的方向恒定不变;在直流发电机中,换向器配以电刷,能将电枢线圈中感应产生的交变电动势转换为正、负电刷上引出的直流电动势。换向器是由许多换向片组成的圆柱体,换向片之间用云母片绝缘。
按照供电方式的不同,无刷直流电机又可以分为两类:方波无刷直流电动机,其反电势波形和供电电流波形都是矩形波,又称为矩形波永磁同步电动机;正弦波无刷直流电动机,其反电势波形和供电电流波形均为正弦波。
在电刷上保持合适的,连续的压力给换向器,以便在合适的接触点传递全电流密度,为了减轻在碳刷上的过早磨损。碳尘对于绝缘而言是破坏性的,通过在电机内部移除灰尘的方式来维护以便防止低兆欧计读数。一个更好的防止碳积累的方式是使用压缩的空气来帮助移除内部的灰尘。一个低兆欧读数能够通知直流电流关闭电源来警告接地电位。
像碳刷一样,换向器要求不时的维修。换向器的条以一种加工分段换向器的方式来维修。这个段数是使得条与成型云母绝缘。一些更大的直流电机能够在场就维修来阻止电机不必要的抽出。保持合适的维修期间来换向器保持圆形,并且表面没有跳动。如果换向器的离心率是不能够接受的,你可能会以坏的碳刷或者碳刷弹簧而告终。换向器不圆可能会导致潜在的高棒,这个可能会损坏碳刷并且引起过度的电弧而碳刷与铜棒相接触。一个平衡非常好的电枢被推荐用来阻止碳刷免于引起换相器不必要的损害。
任何一个绕组能够在碳刷上出现电弧。用来替换失败绕组的正确数据是按照制造商的正确规格来制作。当一个电机闲置的时候,并且驱动器没有设置磁场弱化选项,你可能会从磁场绕组那儿遭遇到热量问题。大多数的中到大型电机都会有一些类型的鼓风机系统来缓和这个问题。
直流驱动可能是无效率直流电机的罪魁祸首。在驱动器中硅控整流器的问题能够被换向器检测出来,在电机换向器的内部,碳刷靠近近的接地与金属表面,以一种过度电弧的形式。 如今的直流驱动都是以负载下的马力,电压,电流来编程的。这个驱动可能在电机轴的末端安装转速表,通过电枢上的过电压,电机能够进入超速模式。这个驱动对于由转速表产生的电压几乎没有任何反应。直流被设计用来在这些案例中关闭电机。