直流电动机的分类
电动机分类及原理
电动机分类及原理电动机是将电能转化为机械能的装置，其分类及原理如下：一、电动机的分类：1.直流电动机：直流电动机根据励磁方式的不同可分为永磁直流电动机和电磁励磁直流电动机。
永磁直流电动机的励磁磁场由永磁体提供，无需外接电源；电磁励磁直流电动机的励磁磁场由电磁铁提供，需要外接电源。
2.交流电动机：交流电动机根据转子结构的不同可分为异步电动机和同步电动机。
异步电动机根据励磁方式的不同可分为电刷异步电动机和无刷异步电动机；同步电动机根据励磁方式的不同可分为电刷同步电动机和无刷同步电动机。
二、电动机的工作原理：1.直流电动机：直流电动机的工作原理是利用直流电流在磁场中作用力矩使转子转动。
直流电动机由定子和转子组成，定子上布置有电磁铁，转子安装在轴上，并由碳刷与外部电源相连。
当电流通过定子的电磁铁时，会产生一磁场。
转子上的碳刷卡通常与电源相连，使得定子中的磁场与转子形成一个交叉磁场。
通过电流调节，可以改变定子磁场与转子磁场的交叉程度，从而控制电动机的转速和转矩。
2.交流电动机：交流电动机的工作原理是利用交流电流在磁场中产生感应电动势，从而驱动转子转动。
异步电动机的定子上布置有绕组，由外部电源供电，形成一个旋转磁场。
转子上的绕组会感应出定子旋转磁场，并产生感应电动势。
由于转子上的绕组是短路绕组，会形成一个感应电流，产生一个电磁力，使转子产生转矩，从而沿旋转磁场方向转动。
同步电动机的转子上有磁场绕组，与定子旋转磁场同步运动，产生旋转磁场与转子上的磁场形成一个磁力，使转子产生转矩，从而沿旋转磁场方向转动。
三、电动机的应用：电动机广泛应用于工业、交通、家用等各个领域。
在工业中，电动机常被用作驱动各种机械设备，如风机、泵、压缩机等。
在交通领域，电动机被应用于电动汽车、电动摩托车、轨道交通等。
在家用领域，电动机被用于驱动家电产品，如洗衣机、冰箱、空调等。
综上所述，电动机根据不同的电源和工作原理可以分为直流电动机和交流电动机。
第2章直流电动机
Ia2Ra (0.5 ~ 0.75)(1N )U N IN
Q Ia IN
Ra
(0.5
~
0.75)(1 PN UNIN
)UN IN
机电传动与控制
第二章 直流电动机
2.4.1 他励直流电动机的机械特性
4．机械特性的绘制
1）固有机械特性的绘制
(2) 求 KeN
额定运行条件Ra 下的反电势为：
EN
求出电枢电阻Ra 、KeφN 后，各种人为机械特性的绘制也就容易了。
Ra N
机电传动与控制
第二章 直流电动机
Ra N
机电传动与控制
第二章 直流电动机
Ra N
机电传动与控制
第二章 直流电动机
Ra N
机电传动与控制
第二章 直流电动机
2.4.2 串励直流电动机的机械特性 串励直流电动机的电路原理图如图2-19（a）所示，其最大特
直流电源接在电刷之间而使电流通入电枢线圈。当线 圈的有效边从N（S）极下转到S（N）极下时，其中电流的 方向必须同时改变，使电磁力的方向不变，即电磁转矩的 方向不变而使转子以n的转速旋转。
机电传动与控制
ej Bjlv
第二章 直流电动机
2.2 直流电动机的的工作原理
2．直流电动机的感应电动势和电磁转矩
2.3 直流电动机的额定参数
4．额定转速nN 额定转速是指在额定电压、额定电流和输出额定功率的情
况下运行时，直流电动机的旋转速度，单位为r/min（转/分）。 5．额定励磁电流IfN
额定励磁电流指直流电动机在额定状态时的励磁电流值， 单位为A（安培）。 6．额定励磁电压UfN
额定励磁电压指直流电动机在额定情况下工作时，励磁绕 组所加的电压，单位为V（伏） 7. 额定转矩
直流伺服电动机的分类
直流伺服电动机的分类
直流伺服电动机具有良好的启动、制动和调速特性，可以便利地在较宽的范围内实现平滑无级调速，故其常用在对伺服电动机的调速性能要求较高的设备中。
直流伺服电动机依据磁场励磁的方式不同，可以分为它励式、永磁式、并励式、串励式、复励式五种；按结构来分，可以分为电枢式、无槽电枢式、印刷电枢式、空心杯电枢式等；按转速的凹凸可分为两大类，高速直流伺服电动机和低速大扭矩宽调速电动机。
1.高速直流伺服电动机
高速直流伺服电动机又可分为一般直流伺服电动机和高性能直流伺服电动机。
一般高速它励式直流伺服电动机的应用历史最长，但是，这种电动机的转矩-惯量比很小，不能适应现代伺服掌握技术进展的要求。
2.低速大扭矩宽调速电动机
低速大扭矩宽调速电动机又称为直流力矩电机，由于它的转子直径较大，线圈绕组多，所以力矩大，转矩—惯量比高，热容量高，能长时间过载，不需要中间传动装置就可以直联丝杠工作；并且，由于没有励磁回路的损耗，它的形状尺寸比其它直流伺服电机小。
另外，低速大扭矩宽调速电动机还有一个重要的特点：低速特性好，能够在较低的速度下平稳运行，最低速可以达到1r/min，甚至达到0.1r/min。
1。
直流电机电压范围
直流电机电压范围直流电机是一种常见的电动机，它能够将直流电能转化为机械能，广泛应用于工业、农业、交通等领域。
在使用直流电机时，需要考虑其电压范围，本文将对此进行详细介绍。
一、直流电机的基本原理直流电机是由定子和转子两部分组成的。
定子是由绕有线圈的铁芯构成的，线圈中通有直流电源，形成了磁场。
转子是由磁性材料制成，当通有电流时会受到磁力作用而旋转。
二、直流电机的分类根据不同的结构和工作方式，直流电机可以分为多种类型。
其中最常见的包括永磁式直流电机、励磁式直流电机和复合励磁式直流电机等。
1.永磁式直流电机永磁式直流电机是利用永久磁铁产生固定磁场，在定子线圈中通以交变或者恒定方向的电源来产生旋转力矩。
2.励磁式直流电机励磁式直流电机是通过在定子中加入一个励磁线圈，通过电流产生磁场，再在转子中加入一个电枢线圈，通过与定子磁场相互作用来产生旋转力矩的。
3.复合励磁式直流电机复合励磁式直流电机是在永磁式直流电机的基础上加入了一个励磁线圈，通过调节励磁线圈的电流大小来改变转子的旋转速度。
三、直流电机的电压范围直流电机的工作需要一定的电压范围支持。
通常情况下，直流电机的工作电压范围可以分为以下几种类型。
1.低压直流电机低压直流电机通常指额定工作电压在24V以下的直流电机。
这种类型的直流电机主要应用于家用或者小型设备中。
2.中压直流电机中压直流电机通常指额定工作电压在24V~220V之间的直流电机。
这种类型的直流电机应用比较广泛，包括家居、农业、交通等领域。
3.高压直流电机高压直流电机通常指额定工作电压在220V以上的大功率直流马达。
这种类型的直流电机主要应用于工业生产中，例如钢铁、水泥等行业。
四、直流电机的优缺点直流电机具有以下几个优点：1.启动转矩大由于直流电机的转子是通过磁场作用而旋转的，因此具有很大的启动转矩。
2.调速性能好由于直流电机可以通过调节励磁线圈电流大小来改变旋转速度，因此调速性能比较好。
3.反应灵敏由于直流电机的工作原理是基于磁场作用而实现的，因此反应比较灵敏。
直流电动机的分类
直流电动机的分类直流电动机是一种常见的电动机类型，根据其不同的特性和用途，可以进行多种分类。
本文将从不同的角度对直流电动机进行分类介绍，以帮助读者更好地了解和理解直流电动机的特点和应用。
一、按照励磁方式分类1. 永磁直流电动机：永磁直流电动机是利用永磁材料产生磁场，用于产生转矩的一种直流电动机。
永磁直流电动机具有结构简单、体积小、效率高等优点，广泛应用于家用电器、机械设备等领域。
2. 电磁励磁直流电动机：电磁励磁直流电动机是通过外部电源提供电流，产生磁场，用于产生转矩的一种直流电动机。
电磁励磁直流电动机可根据不同的励磁方式进一步分为串激直流电动机、并激直流电动机和复合励磁直流电动机等。
二、按照转子结构分类1. 锚定转子直流电动机：锚定转子直流电动机是指转子上的绕组通过集电环与外部电源相连接的一种直流电动机。
锚定转子直流电动机具有结构简单、启动扭矩大等特点，广泛应用于起动和变速控制等场合。
2. 无刷直流电动机：无刷直流电动机是指转子上的绕组通过电子换向器与外部电源相连接的一种直流电动机。
无刷直流电动机不需要使用集电环和刷子，具有无摩擦、无火花、寿命长等优点，被广泛应用于航空航天、机器人等高精度领域。
三、按照工作原理分类1. 制动型直流电动机：制动型直流电动机又称为发电制动电动机，是指在发电状态下产生电能，用于制动负载的一种直流电动机。
制动型直流电动机通常用于电动车辆、电梯等需要制动的场合。
2. 发电型直流电动机：发电型直流电动机是指在机械转动的过程中产生电能的一种直流电动机。
发电型直流电动机通常用于风力发电、水力发电等领域。
四、按照用途分类1. 直流电机：直流电机是指用于将电能转换为机械能的一种电动机，广泛应用于各种机械设备和家用电器中。
2. 直流发电机：直流发电机是指将机械能转换为电能的一种电动机，常用于独立发电系统和特殊的工业用途。
以上是对直流电动机的分类介绍，希望能够帮助读者更好地理解直流电动机的不同类型和应用场景。
直流电机的原理
直流电动机直流电动机是依靠直流工作电压运行的电动机，广泛应用于收录机、录像机、影碟机、电动剃须刀、电吹风、电子表动玩具等。
1.电磁式直流电动机电磁式直流电动机由定子磁极、转子(电枢)、换向器(俗称整流子)、电刷、机壳、轴承等构成，电磁式直流电动机的定子磁极(主磁极)由铁心和励磁绕组构成。
根据其励磁(旧标准称为激磁)方式的不同又可分为串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。
因励磁方式不同，定子磁极磁通(由定子磁极的励磁线圈通电后产生)的规律也不同。
串励直流电动机的励磁绕组与转子绕组之间通过电刷和换向器相串联，励磁电流与电枢电流成正比，定子的磁通量随着励磁电流的增大而增大，转矩近似与电枢电流的平方成正比，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，转速变化率较大，空载转速甚高(一般不允许其在空载下运行)。
可通过用外用电阻器与串励绕组串联(或并联)、或将串励绕组并联换接来实现调速。
并励直流电动机的励磁绕组与转子绕组相并联，其励磁电流较恒定，起动转矩与电枢电流成正比，起动电流约为额定电流的2.5倍左右。
转速则随电流及转矩的增大而略有下降，短时过载转矩为额定转矩的1.5倍。
转速变化率较小，为5%~15%。
可通过消弱磁场的恒功率来调速。
他励直流电动机的励磁绕组接到独立的励磁电源供电，其励磁电流也较恒定，起动转矩与电枢电流成正比。
转速变化也为5%~15%。
可以通过消弱磁场恒功率来提高转速或通过降低转子绕组的电压来使转速降低。
复励直流电动机的定子磁极上除有并励绕组外，还装有与转子绕组串联的串励绕组(其匝数较少)。
串联绕组产生磁通的方向与主绕组的磁通方向相同，起动转矩约为额定转矩的4倍左右，短时间过载转矩为额定转矩的3.5倍左右。
转速变化率为25%~30%(与串联绕组有关)。
转速可通过消弱磁场强度来调整。
换向器的换向片使用银铜、镉铜等合金材料，用高强度塑料模压成。
电工手册 第六章 直流电机
a.极身上直接绕制线圈的主极极身绝缘一种方法是用环氧涂敷的绝缘层作为极身绝缘，极身四角垫一层NHN复合膜，然后在极身上直接绕制主极线圈；另一种方法是在极身垫一层2.5㎜聚砜酰胺纤维毛毡，并围包0.13㎜的Nomex纸二层，用玻璃丝带疏绕固定，然后在极身上绕制主极线圈。
b.主极绕组为饼式线圈的极身绝缘用绝缘纸或玻璃丝布围包一层或用云母箔围包一层，线圈套极，嵌入垫块并用压板压紧固定之后，再浸漆处理。
表6-4直流电机典型电枢绕组绝缘规范
适用范围
500V梨形槽散嵌线圈
500V梨形槽散嵌线圈
绝缘等级
B
F
槽
内
部
分
槽楔
槽绝缘
匝间绝缘
层间绝缘
保护绝缘
对地绝缘
槽底绝缘
环氧酚醛玻璃布板3240
0.35㎜DMD一层
聚脂漆包圆铜线
0.35㎜DMD一层
（槽绝缘）
--
--
环氧酚醛玻璃布板3240
0.35㎜NHN一层
聚脂亚胺漆包圆铜线
换向器上有黑痕，但用汽油擦不掉，同时电刷表面有灼痕
3
电刷整个边缘有强烈的舌状火花，伴有爆裂声音
换向器上黑痕严重，同时电刷上有灼痕，用汽油不能擦除
6.2直流电机绝缘结构
6.2.1电枢绝缘结构
电枢绝缘结构包括电枢绕组绝缘、支架绝缘、均压线绝缘、换向器绝缘组成。电枢槽部和端部绝缘包括匝间绝缘、层间绝缘、对地绝缘、保护绝缘以及衬垫支撑绝缘，，常见电枢绕组槽部和端部绝缘结构见图6-1和图6-2，电枢绕组端部绝缘结构见图6-3。直流电机典型电枢绝缘规范见表6-4，直流电机电枢端部绝缘规范见表6-5。
0.35㎜NHN一层
（槽绝缘）
直流电动机分类
直流电动机分类直流电动机是一种将直流电能转换为机械能的电机，广泛应用于各种领域。
根据不同的分类标准，直流电动机可以分为多种类型，本文将从不同的角度对直流电动机进行分类。
一、按照电源类型分类直流电动机根据其供电方式的不同，可以分为独立励磁直流电动机和串励直流电动机。
1. 独立励磁直流电动机独立励磁直流电动机是指通过外部电源为其励磁，使其产生磁场，进而工作的电动机。
该类型的电动机具有磁场稳定性好、调速范围宽等特点，适用于对调速性能要求较高的场合。
2. 串励直流电动机串励直流电动机是指其励磁线圈与电动机的电枢线圈串联在一起，共用同一电源的电动机。
该类型的电动机具有起动扭矩大、转速调节范围广等特点，适用于对起动性能要求较高的场合。
二、按照结构形式分类直流电动机根据其结构形式的不同，可以分为分别励磁直流电动机、复励磁直流电动机和永磁直流电动机。
1. 分别励磁直流电动机分别励磁直流电动机是指其励磁线圈与电动机的电枢线圈分别供电的电动机。
该类型的电动机结构简单、制造成本低、容易实现调速等特点，广泛应用于家用电器、办公设备等领域。
2. 复励磁直流电动机复励磁直流电动机是指其励磁线圈既可以与电动机的电枢线圈并联，也可以与电动机的电枢线圈串联的电动机。
该类型的电动机具有起动性能好、调速范围广等特点，适用于起动和调速性能要求较高的场合。
3. 永磁直流电动机永磁直流电动机是指其励磁采用永磁体，不需要外部励磁的电动机。
该类型的电动机具有结构简单、体积小、效率高等特点，广泛应用于电动车、家用电器等领域。
三、按照转子结构分类直流电动机根据其转子结构的不同，可以分为鼠笼式直流电动机和绕线式直流电动机。
1. 鼠笼式直流电动机鼠笼式直流电动机是指其转子由绕组和铁芯构成，绕组上的导线形状类似于老鼠的笼子，因此得名。
该类型的电动机结构简单、制造成本低、运行可靠等特点，广泛应用于电动工具、家用电器等领域。
2. 绕线式直流电动机绕线式直流电动机是指其转子由绕组构成，绕组上的导线形状为螺旋状。
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直流电动机的分类：
一、励磁方式
直流电机的励磁方式是指对励磁绕组如何供电、产生励磁磁通势而建立主磁场的问题。
根据励磁方式的不同，直流电机可分为下列几种类型：
1、他励直流电机
励磁绕组与电枢绕组无联接关系，而由其他直流电源对励磁绕组供电的直流电机称为他励直流电机。
M表示电动机，若为发电机，则用G表示。
永磁直流电机也可看作他励直流电机。
2、并励直流电机
并励直流电机的励磁绕组与电枢绕组相并联。
作为并励发电机来说，是电机本身发出来的端电压为励磁绕组供电；作为并励电动机来说，励磁绕组与电枢共用同一电源，从性能上讲与他励直流电动机相同。
3、串励直流电机
串励直流电机的励磁绕组与电枢绕组串联后，再接于直流电源。
这种直流电机的励磁电流就是电枢电流。
4、复励直流电机
复励直流电机有并励和串励两个励磁绕组。
若串励绕组产生的磁通势与并励绕组产生的磁通势方向相同称为积复励。
若两个磁通势方向相反，则称为差复励。
不同励磁方式的直流电机有着不同的特性。
一般情况直流电动机的主要励磁方式是并励式、串励式和复励式，直流发电机的主要励磁方式是他励式、并励式和和复励式。
特点：
(一)调速性能好。
所谓“调速性能”，是指电动机在一定负载的条件下，根据需要，人为地改变电动机的转速。
直流电动机可以在重负载条件下，实现均匀、平滑的无级调速，而且调速范围较宽。
(二)起动力矩大。
可以均匀而经济地实现转速调节。
因此，凡是在重负载下起动或要求均匀调节转速的机械，例如大型可逆轧钢机、卷扬机、电力机车、电车等，都用直流。
二、有无刷分类
1、无刷直流电动机：无刷直流电动机是将普通直流电动机的定子与转子进行了互换。
其转子为永久磁铁产生气隙磁通：定子为电枢，由多相绕组组成。
在结构上，它与永磁同步电动机类似。
无刷直流电动机定子的结构与普通的同步电动机或感应电动机相同．在铁芯中嵌入多相绕组(三相、四相、五相不等)．绕组可接成星形或三角形，并分别与逆变器的各功率管相连，以便进行合理换相。
转子多采用钐钴或钕铁硼等高矫顽力、高剩磁密度的稀土料，由于磁极中磁性材料所放位置的不同．可以分为表面式磁极、嵌入式磁极和环形磁极。
由于电
动机本体为永磁电机，所以习惯上把无刷直流电动机也叫做永磁无刷直流电动机。
2、有刷直流电动机：有刷电动机的2个刷(铜刷或者碳刷)是通过绝缘座固定在电动机后盖上直接将电源的正负极引入到转子的换相器上，而换相器连通了转子上的线圈，3个线圈极性不断的交替变换与外壳上固定的2块磁铁形成作用力而转动起来。
由于换相器与转子固定在一起，而刷与外壳(定子)固定在一起，电动机转动时刷与换相器不断的发生摩擦产生大量的阻力与热量。
所以有刷电机的效率低下损耗非常大。
但是它同样具有制造简单，成本低廉的优点。