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直流电机分类与性能

直流电机的励磁方式是指对励磁绕组如何供电、产生励磁磁通势而建立主磁场的问题。根据励磁方式的不同,直流电机可分为下列几种类型 [3]  :

1.他励直流电机

励磁绕组与电枢绕组无联接关系,而由其他直流电源对励磁绕组供电的直流电机称为他励直流电机,接线如图(a)所示。图中M表示电动机,若为发电机,则用G表示。永磁直流电机也可看作他励直流电机。

2.并励直流电机

并励直流电机的励磁绕组与电枢绕组相并联,接线如图(b)所示。作为并励发电机来说,是电机本身发出来的端电压为励磁绕组供电;作为并励电动机来说,励磁绕组与电枢共用同一电源,从性能上讲与他励直流电动机相同。

3.串励直流电机

串励直流电机的励磁绕组与电枢绕组串联后,再接于直流电源,接线如图(c)所示。这种直流电机的励磁电流就是电枢电流。

4.复励直流电机

复励直流电机有并励和串励两个励磁绕组,接线如图(d)所示。若串励绕组产生的磁通势与并励绕组产生的磁通势方向相同称为积复励。若两个磁通势方向相反,则称为

直流电动机

直流电动机

差复励。

不同励磁方式的直流电机有着不同的特性。一般情况直流电动机的主要励磁方式是并励式、串励式和复励式,直流发电机的主要励磁方式是他励式、并励式和和复励式。

特点

(一)调速性能好。所谓“调速性能”,是指电动机在一定负载的条件下,根据需要,人为地改变电动机的转速。直流电动机可以在重负载条件下,实现均匀、平滑的无级调速,而且调速范围较宽。

(二)起动力矩大。可以均匀而经济地实现转速调节。因此,凡是在重负载下起动或要求均匀调节转速的机械,例如大型可逆轧钢机、卷扬机、电力机车、电车等,都用直流。

电动机拖动。

有无刷分类

1.无刷直流电动机:无刷直流电动机是将普通直流电动机的定子与转子进行了互换。其转子为永久磁铁产生气隙磁通:定子为电枢,由多相绕组组成。在结构上,它与永磁同步电动机类似。

无刷直流电动机定子的结构与普通的同步电动机或感应电动机相同.在铁芯中嵌入多相绕组(三相、四相、五相不等).绕组可接成星形或三角形,并分别与逆变器的各功率管相连,以便进行合理换相。转子多采用钐钴或钕铁硼等高矫顽力、高剩磁密度的稀土料,由于磁极中磁性材料所放位置的不同.可以分为表面式磁极、嵌入式磁极和环形磁极。由于电动机本体为永磁电机,所以习惯上把无刷直流电动机也叫做永磁无刷直流电动机。

2.有刷直流电动机:有刷电动机的2个刷(铜刷或者碳刷)是通过绝缘座固定在电动机后盖上直接将电源的正负极引入到转子的换相器上,而换相器连通了转子上的线圈,3个线圈极性不断的交替变换与外壳上固定的2块磁铁形成作用力而转动起来。由于换相器与转子固定在一起,而刷与外壳(定子)固定在一起,电动机转动时刷与换相器不断的发生摩擦产生大量的阻力与热量。所以有刷电机的效率低下损耗非常大。但是它同样具有制造简单,成本低廉的优点。

性能相关


直流电动机的性能与它的励磁方式密切相关,通常直流电动机的励磁方式有4种:直流他励电动机、直流并励电动机、直流串励电动机和直流复励电动机。掌握4种方式各自的特点 [2]  :

1.直流他励电动机: 励磁绕组与电枢没有电的联系,励磁电路是由另外直流电源供给的。因此励磁电流不受电枢端电压或电枢电流的影响。

2.直流并励电动机: 电路并联,分流,并励绕组两端电压就是电枢两端电压,但是励磁

绕组用细导线绕成,其匝数很多,因此具有较大的电阻,使得通过他的励磁电流较小。

3.直流串励电动机:电流串联,分压,励磁绕组是和电枢串联的,所以这种电动机内磁场随着电枢电流的改变有显著的变化。为了使励磁绕组中不致引起大的损耗和电压降,励磁绕组的电阻越小越好,所以直流串励电动机通常用较粗的导线绕成,他的匝数较少。

4.直流复励电动机:电动机的磁通由两个绕组内的励磁电流产生。

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