換向器是直流電機和交流換向器電動機的電樞部件，以下將從其結構、工作原理、類型、作用及應用領域等方面進行詳細介紹：
結構組成
換向片：通常由銅制成，是換向器的主要導電部分，多個換向片均勻排列組成一個圓筒形或盤形結構。
云母片：用于分隔各個換向片，起到絕緣作用，保證電流只能在特定的換向片之間傳導，防止短路。
電刷：與換向器表面接觸，一般采用石墨等導電性能良好且具有一定耐磨性的材料制成。它將外部電路的電流引入到換向器，或將換向器輸出的電流傳遞到外部電路。
其他部件：還可能包括壓圈、緊固件等，用于固定換向片和云母片，使其成為一個整體結構，確保在電機運轉過程中保持穩定。
工作原理
直流電動機中的作用：當直流電動機的線圈通過電流后，在很久磁鐵的磁場作用下，會受到電磁力的作用而轉動。當線圈轉到與磁鐵磁場平衡位置時，原來通電的線圈對應的換向器觸片就與電刷分離，而電刷則連接到能產生推動力的那組線圈對應的觸片上，從而改變線圈中的電流方向，使線圈能夠繼續在電磁力的作用下朝同一方向轉動，如此循環往復，直流電動機就持續轉動起來。
直流發電機中的作用：在直流發電機中，電樞繞組在磁場中旋轉切割磁感線，產生的感應電動勢是交變的。通過換向器與電刷的配合，將電樞繞組內的交變電勢轉換為電刷間的直流電勢輸出。
類型分類
按制造工藝分類：可分為機械換向器、半塑換向器、全塑換向器。機械換向器結構簡單、成本低，但精度和可靠性相對較低；半塑換向器和全塑換向器則具有更好的絕緣性能和機械強度，適用于一些對性能要求較高的場合。
按接線形式分類：可分為鉤型換向器、槽型換向器、平面型換向器等。不同的接線形式適用于不同的電機結構和連接需求。
按機械強度分類：可分為普通型換向器和加固型換向器。加固型換向器采用了更堅固的材料和結構設計，能夠承受更大的機械應力和電流負載，適用于高功率、高轉速的電機。
主要作用
應用領域
電力領域：用于直流發電機和直流電動機，如發電廠中的直流勵磁機、工業生產中的直流調速電機等，能夠實現電能的轉換和電機的調速控制。
交通運輸領域：在電動汽車、電動列車等交通工具中，換向器用于直流電機的控制，實現車輛的前進、后退和速度調節。
工業自動化領域：廣泛應用于各種自動化設備和機器人中，如數控機床、自動化生產線等，為電機提供精準的換向控制，保證設備的準確運行。
家用電器領域：一些小型電器如電動工具、吸塵器、電吹風等，其直流電機中也會使用換向器，使電機能夠正常運轉，實現各種功能。
