直流电机的类型

在实际的直流电机中，磁场是由电磁铁而不是永磁体产生的。直流电机根据电机电路中励磁绕组的连接方式进行分类。在此基础上，直流电机分为以下两种类型 −

• 他励直流电机

• 自励直流电机

他励直流电机

磁场绕组由独立直流电源（如电池）励磁的直流电机称为他励直流电机。图 1 显示了他励直流电机的连接图。

他励直流电机的速度取决于电源电压和励磁电流，即机器中的磁通量。然而，他励直流电机在实际应用中很少使用，因为它们需要外部直流电源进行励磁。

自励直流电机

磁场绕组由与电枢供电相同的电源励磁的直流电机称为自励直流电机。

根据励磁绕组与电枢绕组的连接方式，自励直流电机分为以下三种类型 −

• 串联直流电机

• 分流直流电机

• 复合直流电机

串联直流电机

励磁绕组与电枢绕组串联，使整个电枢电流通过励磁绕组的直流电机称为串联直流电机电机。图 2 显示了串联直流电机的连接图。

对于串联直流电机，励磁绕组承载整个电枢电流，因此它由匝数较少的粗线组成，因此具有最小的电阻。

以下是串联直流电机 − 的一些重要表达式

$$\mathrm{\mathrm{Armature\:current},\mathit{I_{a}}\:=\:\mathit{I_{se}}\:=\:\mathit{I_{s}}}$$

其中，$\mathit{I_{se}}$ 是串联励磁电流，$\mathit{I_{s}}$ 是电源电流。

$$\mathrm{\mathrm{电源电压},\mathit{V_{s}}\:=\:\mathit{E_{b}+I_{a}\left ( \mathit{R_{a}+R_{se}} ight )}}$$

其中，$\mathit{E_{b}}$ 为反电动势，$\mathit{R_{a}}$ 为电枢电路电阻，$\mathit{R_{se}}$ 为串联磁场电阻。

并联直流电动机

将励磁绕组与电枢绕组并联连接，从而将总电源电压施加在其上的直流电动机称为并联直流电动机。图 3 显示了并联直流电动机的连接图。

在并联直流电动机中，并联励磁绕组具有大量的细线匝数，因此具有高电阻，因此只有一部分电源电流流过它，其余的则流过电枢绕组。

以下是并联直流电动机的重要表达式 −

$$\mathrm{\mathrm{电枢电流，}\mathit{I_{a}}\:=\:\mathit{I_{s}-I_{sh}}}$$

$$\mathrm{\mathrm{分流场电流，}\mathit{I_{sh}}\:=\:\mathit{\frac{V_{s}}{R_{sh}}}}$$

$$\mathrm{\mathrm{电源电压，}\mathit{V_{s}}\:=\:\mathit{E_{b}+I_{a}R_{a}}}$$

复合直流电机

复合直流电机是指在每个磁极上都有两组励磁绕组的电机 - 一组与电枢串联，另一组与电枢并联绕组。

复合直流电机细分为以下两种类型 −

• 短分流复合直流电机

• 长分流复合直流电机

短分流复合直流电机是只有分流励磁绕组与电枢绕组并联的电机，如图 4 所示。

长分流复合直流电机是分流励磁绕组与串联励磁绕组和电枢绕组并联的电机，如图 5 所示。

以下是复合直流电机的重要表达式 −

对于短分流电机，

$$\mathrm{\mathrm{电枢电流，}\mathit{I_{a}}\:=\:\mathit{I_{s}-I_{sh}}}$$

$$\mathrm{\mathrm{串联场电流，}\mathit{I_{se}}\:=\:\mathit{I_{a}}}$$

$$\mathrm{\mathrm{S寻场电流，I_{sh}}=\:\frac{\mathit{V_{s}}-\mathit{I_{se}R_{se}}}{R_{sh}}}$$

$$\mathrm{\mathrm{电源电压，V_{s}}=\:\mathit{E_{b}+I_{a}R_{a}+I_{se}R_{se}}}$$

对于长分流电机，

$$\mathrm{\mathrm{电枢电流，}\mathit{I_{a}}\:=\:\mathit{I_{s}-I_{sh}}}$$

$$\mathrm{\mathrm{串联场电流，}\mathit{I_{se}}\:=\:\mathit{I_{s}}}$$

$$\mathrm{\mathrm{分流场电流，}\mathit{I_{sh}}\:=\:\frac{\mathit{V_{s}}}{R_{sh}}}$$

$$\mathrm{\mathrm{电源电压}，\mathit{V_{s}}\:=\:\mathit{E_{b}+I_{a}\left ( R_{a}+R_{se} ight )}}$$