直流电机类型

直流电机中的磁通由载有电流的励磁线圈产生。通过在励磁绕组中流通电流来在该设备中产生磁通称为励磁。

直流电机有两种励磁方式。分别为单独励磁和自励。在自励中，流过励磁绕组的电流由电机本身提供，而在单独励磁中，励磁线圈由单独的直流电源供电。

直流电机的主要类型有

1. 单独励磁直流电机
2. 并励或分励电机。
3. 串励或串联电机。
4. 复励或复合电机。

1. 单独励磁直流电机

当使用单独的直流电源为励磁线圈供电时，称为单独励磁直流电机。显示单独励磁直流电机的连接在图中给出。

图： (a) 单独励磁直流发电机，(b) 单独励磁直流电动机。

2. 并励直流电机

并励直流电机是其励磁线圈与电枢并联连接的电机。由于并励场接收发电机的全部输出电压或电机的电源电压，因此通常由大量细线绕制而成，并带有小的励磁电流。

3. 串励直流电机

串励直流电机是其励磁线圈与电枢串联连接的电机。串励励磁绕组承载电枢电流，并且电枢电流很大，这就是为什么串励励磁绕组由几匝大截面积的导线组成。

图： (a) 直流串励发电机 (b) 直流串励电动机。

4. 复励直流电机

复合电机是同时具有并励和串励励磁的电机。机器的每个极都有两个绕组。串励绕组有几匝大截面积的导线，并励绕组有许多匝细线。

它可以以两种方式连接。如果并励场仅与电枢并联连接，则该机器称为短并联复合电机；如果并励场与电枢和串励场并联，则该机器称为长并联复合电机。

图： (a) 短并联复合直流发电机 (b) 短并联复合直流电动机。

图： (a) 长并联直流发电机 (b) 长并联直流电动机。

电动势和转矩方程

当电枢旋转时，线圈中会产生电压。对于发电机，旋转电动势称为感应电动势，Er = Eg。

对于电动机，旋转电动势称为反电动势，Er = Eb。这两种操作条件下的表达式相同。

顺时针电流产生向下的磁场，逆时针电流产生向上的磁场。

设，

P = 极数。
Φ = 每极的磁通量，单位为韦伯。
Z = 电枢中导体的总数。
N = 电枢速度
A = 电枢中的并联路径数。

让我们考虑导体从位置 P 移动到 Q，位于极距 τP 下，并且需要在时间 t 内从 P 到 Q。

完成 N 次旋转所需的时间 = 1 分钟 = 60 秒。

完成一次旋转所需的时间 =

在 P 极发电机的一次电枢旋转期间，每个电枢导体切割磁通 P 次。因此，一个导体在一个旋转中切割的磁通量 = фP

一个导体中感应的平均电动势

连接在一对碳刷上的每个并联路径中产生的电动势。

每条路径中的电动势

转矩方程

机械功率输入 = ωT ..................公式1
T 是电机以 n rps 运行时产生的电磁转矩。
电功率 = E x I_a .................公式2
机械功率输入 = 电功率

将公式 1 和 2 相等

上面的公式是直流电机的转矩方程。