1.基本結構
直流勵磁機的總體結構及零部件分解見圖3-40,其各部件結構及其作用介紹如下：
(1)定子。定子是直流勵磁機主磁場 和換向極磁場部分，由定子機座、主磁極、換向極組成。
①定子機座。一般由一定厚度的鋼板卷圓后焊接而成。機座既是主磁極和換向極的支撐構架，又是定子的軛部磁路。主磁極、換向極通過均布磁極螺釘固定于機座內圓面上。其兩端面加工有與前、后端蓋配合組裝固定的止口和螺孔。機座下部焊有底腳，以便于支撐定子和整臺勵磁機。機座側上方有引出線孔，出線盒位于機座側面或頂部。 出線盒內裝接線板，主磁極繞組、換向極繞組及電樞經換向器至電刷裝置的引線在接線板上按規定的接法進行連接，并從這里引出直流電。
②主磁極。包括主磁極鐵心和繞組。鐵心是建立定子主磁路的部件，一般由1mm厚薄鋼板(Q235-A)沖制成的主磁極沖片登裝而成。主磁極繞組由漆包圓銅線在繞線模或線圈 框架上按規定的匝數和排列方法繞制而成，繞組套裝在已包扎絕緣材料的鐵心上。該繞組中流過直流電時，便在主磁極鐵心中產生磁通，形成定子主磁場。
③換向極。包括換向極鐵心和繞組。由于換向極鐵心截面寬度較窄，因而該鐵心一般由整塊鋼材加工而成。換向極繞組一般由漆包扁銅線或雙玻璃絲包扁銅線，在繞線模上按規定的匝數和排列方法繞制而成，換向極繞組套裝在換向極鐵心上。當該繞組中流過直流電時， 便在換向極鐵心中產生磁通，形成換向極磁場。換向極的作用是改善直流勵磁機的換向整流，使直流勵磁機運行時，換向器上不產生火花或減少火花產生.
(2)轉子。它是直流勵磁機轉動及由其電樞發出直流電的部分，由轉軸、風扇、電樞、 換向器等組成。
①轉軸。一般由35號或45號圓鋼加工而成。由轉軸把風扇、電樞和換向器裝成一體，構成轉子。通過軸伸上裝設的聯軸器，將直流勵磁機與主發電機對接。它是將機械能變成電能的關鍵零件。
②風扇。用于排出發電機運行時產生的熱量。風扇一般有鑄鋁和鋼板焊接兩種。風扇結構有后傾式和徑向離心式，前者效率較高，有利于降低噪聲，但限定一個方向旋轉。后者效果不如前者，但可反向旋轉。
③電樞。它是直流勵磁機感應發電、輸出電能的部件，包括電樞鐵心和電樞繞組。電樞鐵心由0.5mm厚硅鋼片沖制成的電樞沖片疊裝而成，是電樞的主要磁路。在電樞沖片上沿圓周均布 規定數量的槽，以嵌放電樞繞組。電樞繞組材料為漆包圓銅線，按規定的線徑和規定的匝數及排列方法，在繞線模上繞制而成。電樞繞組嵌到電樞鐵心槽后，按規定的接法與換向器升高片連接。發電機旋轉時，在定子主磁場作用下，電樞繞組感應的交流電經換向器整流成直流電。
④換向器。換向器的作用是把④電樞繞組感應的交流電經電換向整流成直流電，并由安裝在中性位置的電刷引出。
(3)機械支撐部件。包括前后端蓋、前后軸承、前后軸承蓋。
①前、后端蓋。前、后端蓋與定子機座前后端止口組合，端蓋軸承室與軸承外圈組合， 軸承內圈與轉軸組合，這樣由于端蓋的支撐作用，把定子和轉子組裝成一體，轉子可在定子內腔旋轉自如。端蓋有鑄鐵鑄造和鋼板焊接兩種。
②軸承蓋。凡采用非封閉式軸承的勵磁機，均需配置內外軸承蓋，用以保護軸承，并使軸承潤滑脂不外甩。軸承蓋材料般為鑄鐵，也有用鋼材加工。
③軸承。其結構、作用、材料、選用與交流發電機一樣。
(4)電刷裝置。包括刷架(或刷桿)、刷握(也稱刷盒)、電刷、引出電線等。直流勵磁機運行時電樞感應的電壓及電流通過電刷裝置引到機外。
2.工作原理
直流勵磁機整機工作原理電路如圖3-41所示。當勵磁機被驅動至一定轉速時，依靠定子主磁極鐵心剩磁，在電樞繞組中感應交流電勢，經換向器換向整流作用，從電刷輸出直流電。電刷的正、負電位按右手定則決定：圖中主磁極N極下的電刷為正電位，用“+”表 示，主磁極S下的電刷為負電位，用表示“-”，把引線端S1和F1連接，F2串聯變阻器后與H2連接，則從S1、H2引出的電壓就是直流勵磁機發出的直流電。調節磁場變阻器 R,可以整定輸出的直流電壓值。圖3-41a中有數量與主磁極相等的換向極，它能改善換向, 最大限度減少或消除換向器火花。換向極繞組接線方法是：順著電樞旋轉方向看，換向極的極性應該和下面一個主磁極(即后切割電樞繞組的磁極)相同。圖3-41b中換向極電路接線應是：端點H2→換向極繞組→電刷負刷，這樣依據換向極繞組和主磁極繞組繞向，并規定主磁極電路電流方向從F1流入，換向極電路電流從H2流入，按右手螺旋定則即可判定每個換向極極性和隨后的主磁極極性相同。
