直流电机为什么采用换向器？

A 换向器出于以下几个重要原因，在 DC（直流）机器（例如直流电机和直流发电机）中采用：

将交流电转换为直流电：在直流发电机中，换向器用于将电枢绕组中感应的交流电 (AC) 转换为直流电 (DC) 输出。当电枢在磁场内旋转时，换向器在适当的时刻反转每个电枢线圈中的电流方向，确保产生的输出电流始终沿一个方向流动。

电流方向的维持：在直流电机中，换向器确保当转子在磁场内旋转时，通过电枢绕组的电流方向保持恒定。这种单向电流流动产生驱动电机旋转的连续扭矩。

扭矩的产生：通过周期性地反转电枢绕组中的电流方向，换向器在直流电机中产生恒定的扭矩。该扭矩使电机能够克服惯性和外部负载，从而实现平稳、连续的旋转。

防止电枢短路：换向片彼此绝缘，可防止相邻电枢线圈之间发生短路。当换向器旋转时，它确保每个电枢线圈通过电刷与外部电路保持电接触，同时避免与相邻线圈接触。

速度和扭矩的控制：换向器的设计以及分段数量和绕组配置可以控制直流电机的速度和扭矩特性。通过改变施加的电压和磁场强度等因素，操作员可以调整电动机或发电机的速度和扭矩输出以满足特定要求。

总体而言，换向器通过促进电能转化为机械能（在电机中）或反之亦然（在发电机中），同时保持可靠的电气连接以及对电流方向和大小的控制，在直流电机的运行中发挥着至关重要的作用。