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直流电机的类型
在实际的直流电机中,磁场是由电磁体而不是永磁体产生的。然后根据电机电路中励磁绕组的连接对直流电机进行分类。在此基础上,直流电机分为以下两种类型 -
他励直流电机
自励式直流电机
他励直流电机
其磁场绕组由电池等独立直流电源励磁的直流电动机称为他励直流电动机。图1所示为他励直流电机的接线图。
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来励磁。
自励式直流电机
其磁场绕组由与电枢供电的同一电源励磁的直流电机类型称为自励直流电机。
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 -
串激直流电机
并励直流电机
复合直流电机
串激直流电机
励磁绕组与电枢绕组串联,使整个电枢电流流过励磁绕组的直流电动机称为串激直流电动机。图2所示为串激直流电机的接线图。
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。
以下是串激直流电机的一些重要表达式 -
$$\mathrm{\mathrm{电枢电流},\mathit{I_{a}}\:=\:\mathit{I_{se}}\:=\:\mathit{I_{s}}}$ $
其中,$\mathit{I_{se}}$ 是串联励磁电流,$\mathit{I_{s}}$ 是电源电流。
$$\mathrm{\mathrm{电源电压},\mathit{V_{s}}\:=\:\mathit{E_{b}+I_{a}\left ( \mathit{R_{a}+ R_{se}} \右)}}$$
其中,$\mathit{E_{b}}$ 为反电动势,$\mathit{R_{a}}$ 为电枢回路电阻,$\mathit{R_{se}}$ 为串联励磁电阻。
并励直流电机
励磁绕组与电枢绕组并联连接以便在其两端施加总电源电压的直流电机称为并联直流电机。图3所示为并励直流电机的接线图。
在并联直流电机中,并联励磁绕组具有大量细线匝数,因此电阻较高,因此只有一部分电源电流流过它,其余电流流过电枢绕组。
以下是并联直流电机的重要表达式 -
$$\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
复合式直流电机是一种在每个磁极上有两组励磁绕组的电机,一组与电枢绕组串联,另一组与电枢绕组并联。
复合直流电机分为以下两种类型 -
短并联复合直流电机
长并联复合直流电机
短并联复合直流电机是一种仅并联励磁绕组与电枢绕组并联的电机,如图 4 所示。
长并联复合直流电机是一种并联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 -
对于短并联电机,
$$\mathrm{\mathrm{电枢电流,}\mathit{I_{a}}\:=\:\mathit{I_{s}-I_{sh}}}$$
$$\mathrm{\mathrm{系列场当前,}\mathit{I_{se}}\:=\:\mathit{I_{a}}}$$
$$\mathrm{\mathrm{分流场电流,}\mathit{I_{sh}}\:=\:\frac{\mathit{V_{s}}-\mathit{I_{se}R_ {se}}}{R_{sh}}}$$
$$\mathrm{\mathrm{电源电压},\mathit{V_{s}}\:=\:\mathit{E_{b}+I_{a}R_{a}+I_{se}R_{瑟}}}$$
对于长并联电机,
$$\mathrm{\mathrm{电枢电流,}\mathit{I_{a}}\:=\:\mathit{I_{s}-I_{sh}}}$$
$$\mathrm{\mathrm{系列字段当前,}\mathit{I_{se}}\:=\:\mathit{I_{s}}}$$
$$\mathrm{\mathrm{分流场电流,}\mathit{I_{sh}}\:=\:\frac{\mathit{V_{s}}}{R_{sh}}}$ $
$$\mathrm{\mathrm{电源电压},\mathit{V_{s}}\:=\:\mathit{E_{b}+I_{a}\left ( R_{a}+R_{se } \右)}}$$