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直流发电机上下机座上下是固定的磁极，假设上面是N极，下面是S极。在两极之间是一个转动的圆柱体铁心，称为电枢。磁极与电机铁心之间的缝隙称为空气隙。在电枢表面槽中安放着环绕着的导体，称为电枢绕组，线圈两端分别连到两个相互绝缘的半圆开铜换向器片上，由换向片构成的圆柱体称为换向器，它随电枢铁心旋转，在换向器上压紧两个电刷，电刷固定不动。转子旋转导体在电磁力的作用下产生电流，导体是环形绕组故电流方向在（上下绕组两个方向相反），当导体旋转到另一个方向时导体和线圈中的感应电动势改变了方向，但因电刷不随换向片旋转，电刷上的极性始终不变。可见直流发电机电枢绕组内感应的电动势为交流电动势，但由电刷引出的却是经过机械整流的直流电动势。这也就是换向的作用。

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直流电机的转速计算公式如下：n=(U-IR)/Kφ，其中U为电枢端电压，I为电枢电流，R为电枢电路总电阻，φ为每极磁通量，K为电动机结构参数。可以看出，转速和U、I有关，并且可控量只有这两个，我们可以通过调节这两个量来改变转速。我们知道，I可以通过改变电压进行改变，而我们常提到的PWM控制也就是用来调节电压波形的常用方法，这里我们也就是用PWM控制来进行电机转速调节的。通过单片机输出一定频率的方波，方波的占空比大小绝对平均电压的大小，也决定了电机的转速大小