1.基本结构
直流励磁机的总体结构及零部件分解见图3-40,其各部件结构及其作用介绍如下：
(1)定子。定子是直流励磁机主磁场 和换向极磁场部分，由定子机座、主磁极、换向极组成。
①定子机座。一般由一定厚度的钢板卷圆后焊接而成。机座既是主磁极和换向极的支撑构架，又是定子的轭部磁路。主磁极、换向极通过均布磁极螺钉固定于机座内圆面上。其两端面加工有与前、后端盖配合组装固定的止口和螺孔。机座下部焊有底脚，以便于支撑定子和整台励磁机。机座侧上方有引出线孔，出线盒位于机座侧面或顶部。 出线盒内装接线板，主磁极绕组、换向极绕组及电枢经换向器至电刷装置的引线在接线板上按规定的接法进行连接，并从这里引出直流电。
②主磁极。包括主磁极铁心和绕组。铁心是建立定子主磁路的部件，一般由1mm厚薄钢板(Q235-A)冲制成的主磁极冲片登装而成。主磁极绕组由漆包圆铜线在绕线模或线圈 框架上按规定的匝数和排列方法绕制而成，绕组套装在已包扎绝缘材料的铁心上。该绕组中流过直流电时，便在主磁极铁心中产生磁通，形成定子主磁场。
③换向极。包括换向极铁心和绕组。由于换向极铁心截面宽度较窄，因而该铁心一般由整块钢材加工而成。换向极绕组一般由漆包扁铜线或双玻璃丝包扁铜线，在绕线模上按规定的匝数和排列方法绕制而成，换向极绕组套装在换向极铁心上。当该绕组中流过直流电时， 便在换向极铁心中产生磁通，形成换向极磁场。换向极的作用是改善直流励磁机的换向整流，使直流励磁机运行时，换向器上不产生火花或减少火花产生.
(2)转子。它是直流励磁机转动及由其电枢发出直流电的部分，由转轴、风扇、电枢、 换向器等组成。
①转轴。一般由35号或45号圆钢加工而成。由转轴把风扇、电枢和换向器装成一体，构成转子。通过轴伸上装设的联轴器，将直流励磁机与主发电机对接。它是将机械能变成电能的关键零件。
②风扇。用于排出发电机运行时产生的热量。风扇一般有铸铝和钢板焊接两种。风扇结构有后倾式和径向离心式，前者效率较高，有利于降低噪声，但限定一个方向旋转。后者效果不如前者，但可反向旋转。
③电枢。它是直流励磁机感应发电、输出电能的部件，包括电枢铁心和电枢绕组。电枢铁心由0.5mm厚硅钢片冲制成的电枢冲片叠装而成，是电枢的主要磁路。在电枢冲片上沿圆周均布 规定数量的槽，以嵌放电枢绕组。电枢绕组材料为漆包圆铜线，按规定的线径和规定的匝数及排列方法，在绕线模上绕制而成。电枢绕组嵌到电枢铁心槽后，按规定的接法与换向器升高片连接。发电机旋转时，在定子主磁场作用下，电枢绕组感应的交流电经换向器整流成直流电。
④换向器。换向器的作用是把④电枢绕组感应的交流电经电换向整流成直流电，并由安装在中性位置的电刷引出。
(3)机械支撑部件。包括前后端盖、前后轴承、前后轴承盖。
①前、后端盖。前、后端盖与定子机座前后端止口组合，端盖轴承室与轴承外圈组合， 轴承内圈与转轴组合，这样由于端盖的支撑作用，把定子和转子组装成一体，转子可在定子内腔旋转自如。端盖有铸铁铸造和钢板焊接两种。
②轴承盖。凡采用非封闭式轴承的励磁机，均需配置内外轴承盖，用以保护轴承，并使轴承润滑脂不外甩。轴承盖材料般为铸铁，也有用钢材加工。
③轴承。其结构、作用、材料、选用与交流发电机一样。
(4)电刷装置。包括刷架(或刷杆)、刷握(也称刷盒)、电刷、引出电线等。直流励磁机运行时电枢感应的电压及电流通过电刷装置引到机外。
2.工作原理
直流励磁机整机工作原理电路如图3-41所示。当励磁机被驱动至一定转速时，依靠定子主磁极铁心剩磁，在电枢绕组中感应交流电势，经换向器换向整流作用，从电刷输出直流电。电刷的正、负电位按右手定则决定：图中主磁极N极下的电刷为正电位，用“+”表 示，主磁极S下的电刷为负电位，用表示“-”，把引线端S1和F1连接，F2串联变阻器后与H2连接，则从S1、H2引出的电压就是直流励磁机发出的直流电。调节磁场变阻器 R,可以整定输出的直流电压值。图3-41a中有数量与主磁极相等的换向极，它能改善换向, 最大限度减少或消除换向器火花。换向极绕组接线方法是：顺着电枢旋转方向看，换向极的极性应该和下面一个主磁极(即后切割电枢绕组的磁极)相同。图3-41b中换向极电路接线应是：端点H2→换向极绕组→电刷负刷，这样依据换向极绕组和主磁极绕组绕向，并规定主磁极电路电流方向从F1流入，换向极电路电流从H2流入，按右手螺旋定则即可判定每个换向极极性和随后的主磁极极性相同。
