汽车电工电子技术：电磁式直流电动机

1.电磁式直流电动机结构

电磁式直流电动机与永磁式直流电动机的结构基本相似，也主要由定子部分和转子部分组成，其结构如图5-4 所示。定子部分主要包括主磁极、机座、换向磁极、碳刷装置和端盖，转子部分主要包括电枢铁心、励磁绕组、换向器、电动机转轴和轴承等部分。

图5-4　电磁式直流电动机的结构

1—轴承；2—轴；3—电枢绕组；4—换向绕组；5—电枢铁心；6—后端盖；7—刷杆座；8—换向器；9—电刷；10—主磁极；11—机座；12—励磁绕组；13—风扇；14—前端盖。

磁场形成方式不同是电磁式直流电动机和永磁式直流电动机的主要区别。电磁式直流电动机的主磁极由主磁极铁心和绕组构成，为了减少涡流损耗，主磁极铁心一般用厚度为0.5～1.5 mm 的硅钢板冲片叠压铆紧而成。主磁极上的绕组是用来产生主磁通的，称为励磁绕组。励磁绕组用绝缘铜线绕制而成，套在主磁极铁心上，整个主磁极用螺钉固定在机座上。当给励磁绕组通入直流电时，各主磁极均被磁化为一定极性，依据主磁极个数的不同，形成具有一定数量的N、S 磁极对。

2.电磁式直流电动机励磁方式

直流电动机的励磁方式是指对励磁绕组如何供电，如何建立主磁场。

直流电动机在工作时，电枢绕组通过电刷外接直流电枢电源，用以产生电枢电流；励磁绕组也要外接直流励磁电源，用以产生主磁场，这两个方面协调工作，使得电枢获得一个电磁转矩转动起来。

电枢绕组和励磁绕组可以共用一个电源，也可以采用两个电源单独供电。即使是采用一个电源供电，也有不同的连接方式。励磁绕组与电源的连接方式被称为励磁方式。按照不同的励磁方式，直流电动机可以分为：他励式、并励式、串励式和复励式四种，如图5-5 所示。

(https://www.xing528.com)

图5-5　直流电动机的励磁方式

1）他励式直流电动机

励磁绕组与电枢绕组采用两个电源供电，各有各的电源开关控制，没有直接的电联系，如图5-5（a）所示，电枢电流 Ia由电枢端电压U 决定，而励磁电流 If由励磁绕组端电压Uf决定。

2）并励式直流电动机

励磁绕组和电枢绕组并联，它们共用同一个电源U，由一个开关控制，如图5-5（b）所示。其特点是励磁绕组的电压即为电枢电压，电源电流I=电枢电流 Ia+励磁电流 If。为了降低损耗，并励式直流电动机的励磁电流一般较小，约为电枢电流的5%；为保证足够的磁通，励磁绕组一般导线较细，匝数多，电阻也大。

3）串励式直流电动机

励磁绕组与电枢绕组串联之后，外接一个直流电源，由一个开关控制，如图5-5（c）所示。其特点是励磁电流 If与电枢电流 Ia相同，这个电流一般较大，所以串励式直流电动机的励磁绕组导线较粗，匝数少，电阻小。

4）复励式直流电动机

这种电动机中既有串励又有并励，一部分励磁绕组与电枢绕组串联，另一部分励磁绕组再与电枢绕组并联，如图5-5（d）所示。其特点是电动机的主磁通由这两个励磁绕组共同产生。