并励电动机故障诊断及解决：转矩和控制器设计问题

简单地说，这两种基本类型电动机的不同之处在于并励电动机能够在变化的电流和电压负载下保持恒定的转速。而对于串励电动机，当初始电流负荷减少时，其转速将会下降。第三种类型电动机——复励电动机，同时有并励绕组和串励绕组，具有转矩大（同串励电动机）和可调节转速（同并励电动机）的特点。

并励电动机故障诊断

当并励电动机发生故障时，电动机会变得很热。通常情况下这个问题很容易解决，首先需要考虑到的故障原因主要有两个：失压以及电枢绕组断裂。当并励电动机发生问题时首先需要检查这两点问题。

并励电动机应用

由于并励电动机具有转矩和转速可控制的特性而广泛应用于工业和汽车领域。

转矩特性

由于并励磁场和电源并联，并励电动机内的磁通相对保持不变，其转矩决定于电枢电流。在并励电动机中，转矩正比于电枢电流。虽然启动时没有反电动势阻碍并励电动机电枢中启动电流的流动，但是并励电动机转矩和电流的线性关系很快就能够形成。因此并励电动机的启动转矩比串励电动机小，这也导致采用并励电动机的电动汽车加速性能的下降。

转速

当对任意电动机（但此处特指并励电动机）施加负载时，转速将下降，从而减少反电动势的产生。电枢电流增加导致转矩增加从而适应增加的载荷。基本上，恒定不变的反电动势能够使电枢电流在一个较大的范围内保持不变，并且能够保持转速（除在高电枢电流时略有下降外）基本不变。(www.xing528.com)

并励电动机相对于电枢电流的线性转矩和恒定转速特性使其在用作人工控制的牵引电动机时有两方面不好的影响：第一，当承受较大的负载（如爬坡、加速）时，不同于串励电动机，并励电动机转速变化小，持续的高转矩需求导致电枢电流过大，其过热可能会导致电动机损坏；第二，不同于串励电动机的较软的机械特性，并励电动机的转矩-转速特性曲线近似于直线，这就意味着需要更多的速度控制或调速以满足任意给定的工况。因此，串励电动机适用于转矩和转速变化范围较大或者启动转矩较大的情况下。在电子控制情况下，除了启动转矩较小外，在电动汽车中应用时并励电动机的性能同串励电动机是一样的。但是相较于串励电动机，并励电动机的控制器设计更为复杂。

弱磁

通过减少并励电动机分流线圈的电流，可以得到高于额定值的转速，如果这样就需要对并励电动机励磁绕组串联一个外部控制电阻。但是这里不同于串励电动机空载时转速的急剧增加，由于带有载荷的并励电动机电枢具有惯性使其不能对磁场控制的变化做出迅速回应，因此这样是非常危险的。如果在并励电动机加速时这样做，会出现电动机过热或者电动机零件转速过快，这时要把电阻调整到初始值。所以在并励电动机中应慎重使用弱磁技术。此外，由于直流串励电动机固有的简单结构，并励电动机很快就会受到冷落。由于驾驶人不需要过于担心电动机发热，串励电动机是更好的选择。

换向

并励电动机中励磁绕组和电枢的电流方向一致，因此改变电压方向会同时改变电枢电流和磁通方向，而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。

再生制动

并励电动机可以立即转换为一个并励发电机。大部分发电机都是并励的或者是在其基础上变化而成的。并励电动机的转矩和转速相对于电流的线性或近似于线性的特性表明：当其用作发电机时的电压和电流关系是近似于线性的。这就说明，在人工控制或电子控制下并励发电机高度的稳定性使其能够适用于再生制动。