直流发电机是什么？它的工作原理是什么？

直流发电机将是下述内容的主要介绍对象，通过这篇文章，小编希望大家可以对直流发电机的相关情况以及信息有所认识和了解，详细内容如下。

一、直流发电机

直流发电机是把机械能转化为直流电能的设备。它主要作为直流电动机、电解、电镀、电冶炼、充电及交流发电机的励磁等所需的直流电机。虽然在需要直流电的地方，也用电力整流元件，把交流电变成直流电，但从使用方便、运行的可靠性及某些工作性能方面来看，直流电动机还不能和交流发电机相比。直流发电机的电势波形较好，电磁干扰较小、但由于存在换向器，其制造、维护复杂，价格较高。

直流发电机是由美国物理学家法拉第(Michael Faraday)于1831年发明的。法拉第发现，当导体在磁场中运动时，会在导体两端感应出电动势，这就是著名的法拉第电磁感应定律。基于这一发现，法拉第提出了一种将机械能转化为电能的装置——电磁发电机，这便是直流发电机的前身。

随后，美国发明家托马斯·爱迪生(Thomas Edison)对直流发电机做了大量的改进和创新，将之应用于实际工业生产中，为现代电力工业的发展做出了巨大贡献。在他的努力下，直流发电机的结构得到不断优化，效率得到提高，使用寿命得到延长，成为了现代电力系统和各类电气设备的基础组成部分之一。

可以说，直流发电机的发明和应用是电力工业发展历程中的重要事件，奠定了现代电力系统建设的基础。直流发电机的创新不断推动了电力技术的进步，从而激发了工业革命的浪潮，也为今天的节能、环保和智能化的能源应用提供了坚实的基础。

二、直流发电机工作原理

通过上面的介绍，想必大家对直流发电机已经具备了初步的认识。在这部分，我们主要来了解一下直流发电机的工作原理。

用电动机拖动电枢使之逆时针方向恒速转动，线圈边 a b 和 c d 分别切割不同极性磁极下的磁力线，感应产生电动势。

直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应产生的交变电动势，靠换向器配合电刷的换向作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势 因为电刷 A 通过换向片所引出的电动势始终是切割N 极磁力线的线圈边中的电动势。所以电刷 A 始终有正极性，同样道理，电刷 B 始终有负极性。所以电刷端能引出方向不变但大小变化的脉动电动势。

结论：线圈内的感应电动势是一种交变电动势，而在电刷 A B 端的电动势却是直流电动势。当发电机的电枢被其他机器带动以均匀速逆时针旋转时，线圈abcd作切割磁感线运动。线圈转到图1.1.B所示位置时，用右手定则可以判断出ab段导体产生的感应电动势方向为b→a;cd段导体产生的感应电动势方向为d→c，则与滑片1接触的电刷A为正极，与滑片2接触的电刷B为负极。当线圈转到中性面(与磁感线相垂直的平面)时，感应电动势从最大值逐渐减小到零。当线圈转过中性面后，ab段导体产生的感应电动势方向由a→b;cd段导体的感应电动势方向由c→d。此时，电刷A改为与换向器的滑片2接触，电刷B与滑片1接触。随着线圈在磁场中的不断转动，换向器滑片1和2间的感应电动势是大小和方向都随时间变化的交变电动势，但电刷A与B交替地接触与线圈同时转动的换向器滑片1和2，因此在电刷A与B间产生的是脉动直流电动势，从A与B输出的就是直流电了。

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