简述直流电动机的工作原理

直流电动机是一种将电能转换为机械能的装置。它的工作原理基于楞次定律和电磁感应现象。

直流电动机主要由定子和转子两部分组成。定子是固定部分，包括磁极、磁场线圈和集线器。转子则是旋转部分，由电枢和电枢线圈组成。

当直流电源接通时，电流通过磁场线圈，产生磁场。根据楞次定律，当有导体（即转子电枢）在这个磁场中运动时，会在导体上产生感应电动势。由于电枢线圈的两个侧极性相反，所以在电枢上形成电流。根据左手定则，电流方向与磁场的方向相互垂直，因此电枢会受到一个力，使其开始旋转。

为了保持电枢的旋转，需要借助集线器。集线器是一个轴，上面有很多的零碎的导线片（称为电刷）。当电枢转动时，它会和电刷接触，并接通电流。根据电动机的工作原理，只有当电枢与集电环之间的接触切变速率为不为零的时候，才会在电枢上产生感应电动势和产生扭矩。电动机通过不断地引入新的电流，使接触点之间的相对运动保持，从而保持电机的旋转。

为了改变电动机的转速和扭矩，可以通过改变电枢线圈上的电流和磁场的方向，如改变电源电压的极性、大小或调整磁极之间的间隙。这样，可以改变电动机的输出。

总之，直流电动机的工作原理是基于楞次定律和电磁感应现象，利用导线在磁场中运动时产生感应电动势的原理，将电能转换为机械能。通过集线器和导线片的接触和切变速率的改变，实现电流的引入和转动的维持。通过改变电流和磁场的方向，调整电动机的转速和扭矩。