直流電動機型別 - 串勵、並勵和復勵


根據勵磁繞組與電樞的連線方式,直流電動機可分為以下幾類:

  • 永磁直流電動機
  • 他勵直流電動機
  • 自勵直流電動機
    • 串勵直流電動機
    • 並勵直流電動機
    • 復勵直流電動機

永磁直流電動機

主磁通由永磁體產生的直流電動機稱為永磁直流電動機。這種型別的直流電動機只需要一個外部直流電源來為電樞供電。永磁直流電動機主要用於小型應用,例如玩具。

他勵直流電動機

他勵直流電動機中,主勵磁繞組由外部直流電源激磁。他勵直流電動機是一種雙激磁電動機,需要兩個直流電源,一個用於電樞,另一個用於勵磁繞組。

這裡:

$$\mathrm{電樞電流,I_{a} = I_{s}}$$

$$\mathrm{電源電壓,\:V_{s} = E_{b} + I_{a}R_{a}}$$

$$\mathrm{電樞產生的電功率 = E_{b}I_{a}}$$

串勵直流電動機

勵磁繞組與電樞繞組串聯的直流電動機稱為串勵直流電動機。由於串勵繞組承載整個電樞電流,因此串勵繞組採用少量粗導線繞制,電阻較低。

這裡:

$$\mathrm{電樞電流,\:I_{a}= I_{se}}$$

$$\mathrm{電源電壓,\:VS \:= \:E_{b} + I_{se}R_{se} + I_{a}R_{a} \:= \:E_{b} + I_{a}(R_{a} + R_{se})}$$

應用 - 串勵直流電動機是變速電動機,即其速度在高轉矩時低,反之亦然。然而,在空載或輕載時,電動機的轉速會達到危險的高速。串勵電動機具有較高的啟動轉矩。因此,它們用於以下應用 -

  • 需要大啟動轉矩的地方,例如電梯、電力牽引、起重機等。
  • 負載波動較大,並且需要根據負載要求自動調節速度的地方。
  • 也用於空氣壓縮機、真空吸塵器、吹風機、縫紉機等。

並勵直流電動機

並勵直流電動機是指勵磁繞組與電樞繞組並聯的電動機。並勵繞組設計為高電阻,即採用大量細導線繞制,因此並勵電流相對於電樞電流來說相對較小。

這裡:

$$\mathrm{電樞電流,\:I_{a} \:= \:I_{s} − I_{sh}}$$

$$\mathrm{並勵電流,\:I_{sh}\: =\:\frac{V_{s}}{R_{sh}}}$$

$$\mathrm{電源電壓,\:V_{s} \:= \:E_{b} + I_{a}R_{a}}$$

應用 - 並勵電動機是恆速電動機。因此,它們用於以下應用 -

  • 需要從空載到滿載保持恆定速度的地方。
  • 用於車床、鑽床、磨床、紡紗和織布機、鏜床等。

復勵直流電動機

既有串勵繞組又有並勵繞組的直流電動機稱為復勵直流電動機。復勵直流電動機有兩種型別:

短 shunt 復勵電動機

短 shunt 復勵電動機中,並勵繞組直接與電樞繞組並聯。

長 shunt 復勵電動機

當並勵繞組與電樞繞組和串勵繞組的串聯組合並聯時,該電動機稱為長 shunt 復勵電動機

注意 - 當串勵磁通輔助並勵磁通時,即兩者方向相同,則該復勵電動機稱為積性復勵電動機;當串勵磁通與並勵磁通相反時,即兩者方向相反,則該電動機稱為差性復勵電動機

重要提示 - 復勵直流電機(發電機或電動機)的設計總是使並勵繞組產生的磁通大於串勵繞組產生的磁通。

應用 - 由於差性復勵電動機的轉矩特性較差,因此很少使用。然而,積性復勵電動機用於具有不規則負載或突然施加重負載的恆速應用,例如壓力機、往復式機器和剪下機等。

更新於:2021年8月18日

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