为什么直流电机电枢铁芯是由叠片制成的？

直流电动机由两个主要部件构成：转子和定子，转子有一个环形的铁芯，铁芯上有固定线圈或绕组的槽。根据法拉第定律，当磁芯在磁场中旋转时，线圈中会感应到电压或电动势，这种感应电动势导致电流流动，称为涡流。

涡流是电枢铁芯在磁场中旋转的结果

涡流是磁损耗的一种形式，由于涡流的流动而产生的功率损耗称为涡流损耗，磁滞损耗是磁损耗的另一个组成部分，这些损耗产生热量并降低电机效率。

涡流损耗公式

涡流损耗的大小取决于几个因素，包括：磁通密度，感应电动势的频率（磁通极性变化的频率），磁性材料的厚度。

其中：Pe为电流损失，Ke 为电流常数，B 为磁通密度，f 为磁反向频率，t为材料厚度。

涡流的发展受其流动材料阻力的影响

对于任何磁性材料，材料的横截面积与其电阻之间都有一个相反的关系，这意味着面积的减少会导致电阻的增加，进而导致涡流的减少。减少横截面积的一种方法是使材料变薄。

这就是为什么电枢铁芯是由许多薄铁片，而不是一个大，坚实的一块。这些单个的薄片比一个固体薄片具有更高的阻力，因此产生的涡流更少，涡流损耗也更低。

叠层磁芯中的涡流之和小于实心磁芯中的涡流

这些叠片彼此绝缘，通常是通过一层漆，以防止涡流从叠片“跳”到叠片，材料厚度与涡流损耗之间的平方反比关系意味着厚度的任何减小都将对损耗量产生显著影响。因此，制造商努力从制造和成本的角度使电枢铁芯叠片尽可能薄，现代直流电机通常使用0.1至0.5 mm厚的叠片。下图为顶部图像描绘的是一个实心电枢，而底部图像显示的是一个由五个叠片构成的电枢。

结论

涡流损耗机制要求电枢采用有绝缘层芯片叠加起来，以防止涡流从叠片“跳”到叠片。