直流电动机种类与特点

直流电动机种类很多，根据励磁方式不同，可分为永磁直流电动机、他励直流电动机、并励直流电动机、串励直流电动机和复励直流电动机。在这些类型的直流电动机中，除了永磁直流电动机的励磁磁场由永久磁铁产生外，其他几种励磁磁场都由励磁绕组来产生，这些励磁磁场由励磁绕组产生的电动机又称电磁电动机。

1.永磁直流电动机

图7-4 永磁直流电 动机的结构

永磁直流电动机是指采用永久磁铁作为定子来产生励磁磁场的电动机。永磁直流电动机的结构如图7-4所示。从图中可以看出，这种直流电动机定子为永久磁铁，当给电枢（转子）绕组通直流电时，在磁铁产生的磁场作用下，电枢会运转起来。

永磁直流电动机具有结构简单、价格低廉、体积小、效率高和使用寿命长等优点，永磁直流电动机起初主要用在一些小功率设备中，如电动玩具、小电器和家用音像设备等。近年来由于强磁性的钕铁硼永磁材料的应用，一些大功率的永磁直流电动机开始出现，使永磁直流电动机应用更为广泛。

2.他励直流电动机

他励直流电动机是指励磁绕组和电枢绕组分别由不同直流电源供电的直流电动机。他励直流电动机的结构与接线如图7-5所示。从图中可以看出，他励直流电动机的励磁绕组和电枢绕组分别由两个单独的直流电源供电，两者互不影响。

图7-5 他励直流电动机的结构与接线

他励直流电动机的励磁绕组由独立的励磁电源供电，故其励磁电流不受电枢绕组电流影响，在励磁电流不变的情况下，电动机的起动转矩与电枢电流成正比。他励直流电动机可以通过改变励磁绕组或电枢绕组的电流大小来提高或降低电动机的转速。

3.并励直流电动机

并励直流电动机是指励磁绕组和电枢绕组并联，并且由同一直流电源供电的直流电动机。并励直流电动机的结构与接线如图7-6所示。从图中可以看出，并励直流电动机的励磁绕组和电枢绕组并接在一起，并且接同一直流电源。

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图7-6 并励直流电动机的结构与接线

并励直流电动机的励磁绕组采用较细的导线绕制而成，其匝数多、电阻大且励磁电流较恒定。电动机起动转矩与电枢绕组电流成正比，起动电流约为额定电流的2.5倍左右，转速随电流及转矩的增大而略有下降，短时过载转矩约为额定转矩的1.5倍。

4.串励直流电动机

串励直流电动机是指励磁绕组和电枢绕组串联，再接同一直流电源的直流电动机。串励直流电动机的结构与接线如图7-7所示。从图中可以看出，串励直流电动机的励磁绕组和电枢绕组串接在一起，并且由同一直流电源供电。

图7-7 串励直流电动机的结构与接线

串励直流电动机的励磁绕组和电枢绕组串联，故励磁磁场随着电枢电流的改变有显著的变化，为了减小励磁绕组的损耗和电压降，要求励磁绕组的电阻应尽量小，所以励磁绕组通常用较粗的导线绕制而成，并且匝数较少。串励直流电动机的转矩近似与电枢电流的二次方成正比，转速随转矩或电流的增加而迅速下降，其起动转矩可达额定转矩的5倍以上，短时间过载转矩可达额定转矩的4倍以上，串励直流电动机轻载或空载时转速很高，为了安全起见，一般不允许空载起动，不允许用皮带或链条传动。

串励直流电动机还是一种交直流两用电动机，既可用直流供电，也可用单相交流供电，因为交流供电更为方便，所以串励直流电动机又称为单相串励电动机。由于串励直流电动机具有交、直流供电的优点，故应用较广泛，如电钻、电吹风、电动缝纫机和吸尘器中常采用串励直流电动机作动力源。

5.复励直流电动机

复励直流电动机有两个励磁绕组，一个与电枢绕组串联，另一个与电枢绕组并联。复励直流电动机的结构与接线如图7-8所示。从图中可以看出，复励直流电动机的一个励磁绕组L1和电枢绕组串接在一起，另一个励磁绕组L2与电枢绕组为并联关系。

复励直流电动机的串联励磁绕组匝数少，并联励磁绕组匝数多，两个励磁绕组产生的磁场方向相同的电动机称为积复励电动机，反之称为差复励电动机，由于积复励电动机工作稳定，所以更为常用。复励直流电动机的起动转矩约为额定转矩的4倍，短时间过载转矩为额定转矩的3.5倍左右。

图7-8 复励直流电动机的结构与接线