串励电动机的工作原理与特点

最有名的直流电动机是NetGain公司的串励直流电动机，主要用于牵引应用中（如电动汽车的驱动）。该电动机直径为11.45英寸。TransWarP 11型电动机由于有助于减少转换过程而用于直接驱动，其很多特有的性能使其区别于当前生产的其他电动机类型。

该电动机有一个短的轴套，它来自于雪佛兰Turbo 400变速器，并安装在驱动端盖上（也可能没有这个轴套）。这是由于驱动端轴不是典型的1.125英寸单键类型，而是1.370英寸、有32个齿的渐开线花键类型，可以和Turbo 400变速器的花键轴相啮合。也就是说，该电动机能够取代变速器而直接和驱动轴相啮合。

但是制造商并没有就此止步，该公司在驱动端增加了双倍宽度的轴承和润滑油嘴（由于存在滑动叉总成），并采用1350通用工业标准，使电动机与各制造商的驱动轴都能配合使用。我曾将接线柱移到电动机的侧面，增加电动机上、下方的空隙，以减少道路损伤。该电动机具有电刷磨损指示器和温度开关，同时也具有与WarP 11电动机一样高效的风扇、换向器和电刷。由于我曾想将两个11英寸的电动机连接在一起，我甚至制作了与WarP 11电动机的驱动端直径相同的换向器末端轴。

如果这还不够，可以在换向器端盖上增加一个吊环以及8个螺纹安装孔，这样更容易安装，同时还方便于加装速度传感器、发电机或者空调等。

之所以叫做串励电动机是由于其励磁绕组和电枢是串联而成的（图6-4）。由于流入励磁绕组和电枢的电流必须相同，所以它是由粗导线缠绕而成。在串励电动机中，由实际的转矩-电枢电流曲线图（图6-4）可知，转矩与电流的平方成正比。

图6-4 电动机类型总结——绕组和特性

转速

由实际转速-电枢电流曲线图（图6-4）可知，在串励电动机中，电流很小时，转速会变得很大。例如：负载为零而转速很大时是串励电动机非常危险的工况。因为串励电动机不允许空载起动和运行，所以必须保证齿轮啮合，离合器接合并带有负载。必须注意这一点，当串励电动机转速急速增加时要马上减速。(www.xing528.com)

弱磁

该技术是控制串励电动机转速的一个有趣的方法。设置一个与串励电动机励磁绕组并联的外部电阻，实际上是把励磁绕组的电流分流给这个外部电阻。保持电流分流在总电流的50%或以下（电阻阻值为电动机励磁线圈电阻的1.5倍或以上）。这种设计可以使电机在中度转矩工况运行时使转速提高20%～25%而不会产生失稳。适度使用弱磁技术，我们似乎就能不劳而获。但弱磁也有其自身局限，当有其他更好的可用方法时，使用者很快就会放弃该方法。

换向

因为在串励电动机中流入电枢和励磁绕组中的电流相同，所以改变电压方向时，电动机旋转方向不变。为了改变电动机旋转方向，需要相对于电枢使励磁绕组反向。这个特性使得串励直流电动机可以利用交流电工作（本节稍后将予详述）。

再生制动

正如在本节前面所述，所有电动机同时还具有发电机的功能——产生反电动势。反之亦然——发电机能够产生反转矩。再生制动是在电动机启动和运行起来之后，通过将电动机转换成发电机而使电动汽车减速（节省制动器），并将制动能量回收为蓄电池充电（从而增加续驶里程）。

再生制动允许通过电子控制电动机并将其转换成发电机，从而回收汽车减速时产生的能量，而不是以制动片散热的方式逸散到大气中。此时是电动机使汽车制动，而不是制动片。

虽然所有电动机都可以用作发电机，但是实际上由于其发电性能并不稳定，串励电动机极少用作发电机。