電機及拖動基礎教學課件講義教材

電機及拖動基礎教學課件

目錄

緒論

第1章直流電機原理

1.1直流電機的基本工作原理

1.1.1直流發(fā)電機的工作原理

1.1.2直流電動機的工作原理

1.2直流電機的主要結構及用途

1.2.1主要結構

1.2.2直流電機的銘牌數(shù)據(jù)

1.2.3直流電機的用途和分類

1-3直流電機的電樞繞組

1.3.1單疊繞組

1.3.2單波繞組簡介

1.4直流電機的磁場

1.4.1直流電機的空載磁場

1.4.2直流電機負載時的磁場和電樞反應

1.4.3直流電機的勵磁方式

1.5直流電機的換向

1.5.1直流電機的換向問題和換向極繞組

1.5.2直流電機的補償繞組

小結

思考題

習題

參考文獻

第二章直流電機的運行和拖動

2.1直流電機的運行原理和特性；

2.2他勵直流電機的機械特性；

2.3他勵直流電機的起動；

2.4他勵直流電機的調(diào)速；

2.5他勵直流電機的電動與制動運行

第三章變壓器

3.1變壓器的基本工作原理和結構；

3.2單相變壓器的空載運行；

3.3單相變壓器的負載運行；

3.4變壓器參數(shù)的確定；

3.5變壓器的運行特性；

3.6三相變壓器；

3.7自耦變壓器

第四章三相異步電動機原理

4.1異步電動機的基本工作原理；

4.2異步電動機的結構及月途；

4.3異步電動機的定子繞組；

4.4三相異步電動機的電磁關系；

4.5三相異步電動機的功率與轉矩；

4.6三相異步電動機的工作特性；

4.7三相異步電動機參數(shù)的測定

第5章三相異步電動機的運行與拖動

5.1三相異步電動機的運行特性

5.1.1機械特性的物理表達式

5.1.2機械特性的參數(shù)表達式

5.1.3機械特性的實用表達式

5.1.4機械特性的固有特性和人為特性

5.1.5穩(wěn)定運行問題

5.2三相異步電動機的起動

5.2.1三相異步電動機直接起動的問題

5.2.2三相鼠籠式異步電動機的降壓起動

5.2.3三相繞線式異步電動機的起動

5.3三相異步電動機的制動

5.3.1能耗制動

5.3.2反接制動

5.3.3回饋制動

5.4三相異步電動機的調(diào)速

5.4.1三相異步電動機的降定于電壓調(diào)速

5.4.2繞線式異步電動機轉子回路串電阻調(diào)速

5.4.3電磁轉差離合器調(diào)速

5.4.4繞線式異步電動機的串級調(diào)速

5.4.5變極調(diào)速

5.4.6變頻調(diào)速

小結

習題

第六章控制電機

6.1伺服電動機

6.2步進電動機

6.3測速發(fā)電機

6.4自整角機

6.5旋轉變壓器

6.6小結

第七章電動機的選擇

7.1電動機的發(fā)熱與冷卻

7-2電機的絕緣材料和允許溫升

7.3電動機的工作方式

7.4電動機的負載功率計算

7.5電動機的容量選擇

7.6小結

電機及拖動基礎教學課件

1.1.1直流發(fā)電機的工作原理

1.1直流電機的基本工作

原理1.1.2直流電動機的工作原理

1.2.1主要結構

1.2直流電機的主要結構

1.2.2直流電機的銘牌數(shù)據(jù)

及用途

1.2.3直流電機的用途和分類

1.3.1單疊繞組

1.3直流電機的電樞繞組

1.3.2單波繞組簡介

第1章直流電機原理

摘要：本章分析直流電機的工作原理、結構、電路、磁路及換向等問題，為電力

拖動自動控制系統(tǒng)提供元件的基本知識。

1.1直流電機的基本工作原理（返回頂部）

1.1.1直流發(fā)電機的工作原理（返回頂部）

直流發(fā)電機的工作原理就是把電樞線圈中感應的交變電動勢，靠換向器配合電刷

的換向作用，使之從電刷端引出時變?yōu)橹绷麟妱觿莸脑怼?/p>

圖1.1是一臺交流發(fā)電機的原理模型。圖中，N、S為一對固定的磁極（一般

是電磁鐵，也可以是永久磁鐵），《灰?是裝在可以轉動的圓柱體表面上的一個

線圈，把線圈的兩端分別接到兩個圓環(huán)（稱為滑環(huán)）上（以后把這個可以轉動的

裝有線圈的圓柱體稱為電樞）。在滑環(huán)上分別放卜.兩個固定不動的由石墨制成的

電刷H和通過電刷4和S把旋轉著的電路與外部電路相聯(lián)接。

圖1.1交流發(fā)電機原理模型

1一磁極：2—電樞：3—滑環(huán)：4一電刷

當原動機拖動電樞以恒速在逆時針方向轉動時，根據(jù)電磁感應定律可知，在線圈

邊（即導體）出＞和Cd中有感應電動勢產(chǎn)生。感應電動勢8的大小用式（1.1）

確定。

e-Blv（y）

（1.1）

式中B——導體所在處的磁密（Wbfm2）；

/——導體次＞或ed的長度（用）；

v——導體或c4與S之間的相對線速度（mis）o

感應電動勢的方向按右手定則確定。在圖2.1所示瞬間，導體cd的感應

電動勢方向分別由力指向。和由d指向C。這時電刷月呈高電位，電刷8呈低

電位。當圖1.1中電樞逆時針方向轉過180。時，導體與cd互換了位置，用

右手定則判斷，此時導體“兒c"中的感應電動勢方向都與圖1.1所示瞬間的

相反。這時電刷A呈低電位，電刷B呈高電位。如果電樞繼續(xù)逆時針方向旋轉

180°,導體。方、c”又轉到圖1.1所示位置，則電刷力又呈高電位，電刷8呈

低電位。由此可見，圖1.1中電樞每轉一周，線圈。反0中感應電動勢方向交變

一次，因此線圈內(nèi)的感應電動勢是一種交變電動勢，這是最簡單的交流發(fā)電機的

原理。

如果想要得到直流電動勢，那么必須把上述線圈4/d感應的電動勢進行整流，

實現(xiàn)整流的裝置稱之為換向器。

圖2.2是直流發(fā)電機的原理模型,它由兩個銅質(zhì)換向片代替圖1.1中的兩個滑環(huán)。

換向片之間用絕緣材料隔開，線圈。前0出線端分別與兩個換向片相連，電刷小

3與換向片相接觸并固定不動，這就是最簡單的換向器。有了換向器，在電刷力、

3之間感應電動勢就和圖1.1中電刷/、3間的電動勢大不一樣了。例如，在

圖2.2所示瞬間，線圈abed中感應電動勢的方向如圖中所示，這時電刷力呈正

極性，電刷5呈負極性。當線圈逆時針方向旋轉180°時，這時導體cd位于"

極下，導體aS位于S極下，各導體中電動勢都分別改變了方向。但是，由于換

向片隨著線圈一同旋轉，本來與電刷S相接觸的那個換向片，現(xiàn)在卻與電刷力接

觸了；與電刷力相接觸的換向片與電刷8接觸了，顯然這時電刷力仍呈正極性,

電刷3呈負極性。從圖1.2看出，和電刷力接觸的導體永遠位于"極下，同樣,

和電刷8接觸的導體永遠位于S極下。因此，電刷力始終有正極性，電刷B始

終有負極性，所以電刷端能引出方向不變的但大小變化的脈振電動勢。如果電樞

上線圈數(shù)增多，并按照一定的規(guī)律把它們連接起來，可使脈振程度減小，就可獲

得直流電動勢。這就是直流發(fā)電機的工作原理。同時也說明了直流發(fā)電機實質(zhì)上

是帶有換向器的交流發(fā)電機。

-1

圖1.2直流發(fā)電機的原理模型

圖1.3直流電動機的原理模型

1一磁極：2—電樞：3—換向器：4一電刷1一磁極；2—電樞：3—換向器：4一電刷

1.1.2直流電動機的工作原理（返回頂部）

圖1.3所示為直流電動機的原理模型，與圖1.2不同的是：線圈不被原動機拖動;

電刷H、3接上直流電源。于是在線圈上d中有電流流過，電流的方向如圖

1.3所示。根據(jù)電磁力定律可知，載流導體“從cd上受到的電磁力,為

J=Bh（W）

（1.2）

式中B——導體所在處的氣隙磁密（Wb/m2）；

/—導體辦或〃的長度（m）；

1——導體中的電流（A）。

導體受力的方向用左手定則確定，導體曲的受力方向是從右向左，導體cd的

受力方向是從左向右，如圖1.3所示。這一對電磁力形成了作用于電樞一個力矩,

這個力矩在旋轉電機里稱為電磁轉矩，轉矩的方向是逆時針方向，企圖使電樞逆

時針方向轉動。如果此電磁轉矩能夠克服電樞上的阻轉矩（例如由摩擦引起的阻

轉矩以及其它負載轉矩），電樞就能按逆時針方向旋轉起來。當電樞轉了180°

后，導體cd轉到"極下，導體動轉到S極下時，由于直流電源供給的電流方

向不變，仍從電刷總流入，經(jīng)導體”、ab后,從電刷B流出。這時導體cd受

力方向變?yōu)閺挠蚁蜃?，導體的受力方向是從左向右，產(chǎn)生的電磁轉矩的方向仍

為逆時針方向。因此，電樞一經(jīng)轉動，由于換向器配合電刷對電流的換向作用，

直流電流交替地由導體次和cd流入，使線圈邊只要處于"極下，其中通過電

流的方向總是由電刷力流入的方向，而在S極下時，總是從電刷8流出的方向。

這就保證了每個極下線圈邊中的電流始終是一個方向，從而形成一種方向不變的

轉矩，使電動機能連續(xù)地旋轉。這就是直流電動機的工作原理。

從上述基本電磁情況來看，一臺直流電機原則上既可以作為發(fā)電機運行，也可以

作為電動機運行，只是其輸入輸出的條件不同而已。如用原動機拖動直流電機的

電樞，將機械能從電機軸上輸入，而電刷上不加直流電壓，則從電刷端可以引出

直流電動勢作為直流電源，可輸出電能，電機將機械能轉換成電能而成為發(fā)電機;

如在電刷上加直流電壓，將電能輸入電樞，則從電機軸上輸出機械能，拖動生產(chǎn)

機械，將電能轉換成機械能而成為電動機。這種同一臺電機，既能作發(fā)電機又能

作電動機運行的原理，在電機學理論中稱為電機的可逆原理。

第1章直流電機原理

摘要：本章分析直流電機的工作原理、結構、電路、磁珞及換向等問題，為電力

拖動自動控制系統(tǒng)提供元件的基本知識。

1.2直流電機的主要結構及用途（返回頂部）

1.2.1主要結構（返回頂部）

直流電機的工作原理僅僅揭示了如何利用基本電磁規(guī)律以實現(xiàn)機電能量轉換的

道理，但是要將其付諸應月，直流電機必須具有能滿足電磁和機械兩方面要求的

合理的結構型式。

直流電機的結構型式是多種多樣的，圖1.4是一臺常用的小型直流電機的結構剖

面圖。直流電機是由靜止的定子部分和轉動的轉子部分構成的，定、轉子之間有

一定大小的間隙（以后稱為氣隙）?，F(xiàn)對各主要結構部件的基本結構及其作用簡

述如下。

圖1.4電流電機的結構剖面圖

1——換向器；2—電刷裝苣；3一機座；4一主磁極；

5一換向極：6一端蓋：7—風扇：8—電樞繞組：9一電樞鐵心

1.定子部分

直流電機定子部分主要由主磁極、換向極、機座和電刷裝置等組成。

（1）主磁極又稱主極。在一般大中型直流電機中，主磁極是一種電磁鐵。只

有個別類型的小型直流電機的主磁極才用永久磁鐵，這種電機叫永磁直流電機。

主磁極的作用是能夠在電樞表面外的氣隙空間里產(chǎn)生一定形狀分布的氣隙磁密。

圖2.5是主磁極的裝配圖,主磁極的鐵心用1~1.5mm厚的低碳鋼板沖片疊壓緊固

而成。把事先繞制好的勵磁繞組套在主極鐵心外面，整個主磁極再用螺釘固定在

機座的內(nèi)表面上。各主磁極上的勵磁繞組聯(lián)接必須使通過勵磁電流時，相鄰磁極

的極性呈"極和￡極交替的排列，為了讓氣隙磁密沿電樞圓周方向的氣隙空間

里分布得更加合理一些，鐵心下部（稱為極靴）比套繞組的部分（稱為極身）寬。

這樣也可使勵磁繞組牢固地套在鐵心上。

3

圖1.5直流電機的主磁極

1一主極鐵心：2一勵磁繞組：3一機座：4一電樞

（2）換向極容量在Ikw以Hl勺直流電機，在相鄰兩主磁極之間要裝上換向極。

換向極又稱附加極或間極，其作用為了改善直流電機的換向，至于如何改善換向

的，將在后面1.5節(jié)中介紹。

換向極的形狀比主磁極簡單，也是由鐵心利繞組構成。鐵心一般用整塊鋼或鋼板

加工而成。換向極繞組與電樞繞組串聯(lián)。

（3）機座一般直流電機都用整體機座。所謂整體機座，就是一個機庫同時起

兩方面的作用：一方面起導磁的作用，一方面起機械支撐的作用。由于機座要起

導磁的作用，所以它是主磁路的一部分，叫定子磁加，一般多用導磁效果較好的

鑄鋼制成，小型直流電機也有用厚鋼板的。主磁極、換向極和端蓋都固定在電機

的機座上，所以機座又起了機械支撐的作用。

（4）電刷裝置電刷裝置是把直流電壓、直流電流引入或引出的裝置。電刷放

在電刷盒里，用彈簧壓緊在換向器上，電刷上有個銅絲辮，可以引出、引入電流。

直流電機里，常常把若干個電刷盒裝在同一個絕緣的刷桿上，在電路連接上，把

同一個絕緣刷桿上的電刷盒并聯(lián)起來，成為一組電刷。一般直流電機中，電刷組

的數(shù)目可以用電刷桿數(shù)表示，刷桿數(shù)與電機的主磁極數(shù)相等。各電刷桿在換向器

外表面上沿圓周方向均勻分布，正常運行時，電刷桿相對于換向器表面有一個正

確的位置，如果電刷桿的位置放得不合理，將直接影響電機的性能。電刷桿裝在

端蓋或軸承內(nèi)蓋上，調(diào)整位置后，將它固定。

2.轉子部分

直流電機轉子部分主要由電樞鐵心和電樞繞組、換向器、轉軸和風扇等組成。圖

1.6為直流電機電樞裝配示意圖。

圖1.6直流電機的電樞

1一轉軸：2一軸承：3—換向器；4一電樞鐵心：5—電樞繞組；6—風扇：7—軸承

(1)電樞鐵心電樞鐵心作用有二，一個是作為主磁路的主要部分；

另一個是嵌放電樞繞組。曰于電樞鐵心和主磁場之間的相對運動，會在鐵心中引

起渦流損耗和磁滯損耗(這兩部分損耗合在一起稱為鐵心損耗，簡稱鐵耗)，為

了減少快耗，通常用0.5nm厚的涂有絕緣漆的硅鋼片的沖片疊壓而成，固定在轉

軸上。電樞鐵心沿圓周上有均勻分布的槽，里面可嵌入電樞繞組。

(2)電樞繞組電樞繞紐是由許多按一定規(guī)律排列和聯(lián)接的線圈組成，它是直

流電機的主要電路部分，是通過電流和感應產(chǎn)生電動勢以實現(xiàn)機電能量轉換的關

鍵性部件。線圈用包有絕緣的圓形和矩形截面導線繞制而成，線圈亦稱為元件，

每個元件有兩個出線端。電樞線圈嵌放在電樞鐵心的槽中，每個元件的兩個出線

端以一定規(guī)律與換向器的換向片相連，構成電樞繞組。

(3)換向器換向器也是直流電機的重要部件。在直流發(fā)電機中，它的作用是

將繞組內(nèi)的交變電動勢轉換為電刷端上的直流電動勢；在直流電動機中，它將電

刷上所通過的直流電流轉換為繞組內(nèi)的交變電流。換向器安裝在轉軸上，主要由

許多換向片組成，片與片之間用云母絕緣，換向片數(shù)與元件數(shù)相等。

1.2.2直流電機的銘牌數(shù)據(jù)(返回頂部)

每臺直流電機的機座外表面上都釘有一塊所謂銘牌，上面標注著一些叫做額定值

的銘牌數(shù)據(jù)，它是正確選擇和合理使用電機的依據(jù)。

根據(jù)國家標準，直流電機的額定值有：

(1)額定功率今(r)；

(2)額定電壓Ug

(3)額定電流%(生

?(r/min).

(4)額定轉速y

(5)勵磁方式和額定勵磁電流‘用'A

有些物理量雖然不標在銘牌上，但它們也是額定值，例如在額定運行狀態(tài)的轉矩、

效率分別稱為額定轉矩、額定效率等。

關于額定功率，對直流發(fā)電機來說，是指電機出線端輸出的電功率；對直流電動

機而言，則是指它的轉軸上輸出的機械功率。因此，直流發(fā)電機的額定功率應為

%=U3(1.

3)

而直流電動機的額定功率為

P"=〃"外加

(1.4)

式中，7加為直流電動機的額定效率，它是直流電動機額定運行時輸出機械功率

與電源輸入電功率之比。

電動機軸上輸出的額定轉矩用心"表示，其大小應該是輸出的機械功率額定值除

以轉子角速度的額定值，即

加=2=9552

Q*nif

(1.5)

式中，斗的單位為印，辦的單位為"mm,4"的單位為Ne。此式不僅

適用于直流電動機，也適用于交流電動機。

直流電機運行時，若各個物理量都與它的額定值一樣，就稱為額定運行狀態(tài)或額定工況。在

額定狀態(tài)下，電機能可靠地工作，并具有良好的性能。但實際應用中，電機不總是運行在額

定狀態(tài)。如果流過電機的電流小于額定電流，稱為欠載運行；超過額定電流，稱為過載運行。

長期過載或欠載運行都不好。長期過載有可能因過熱而損壞電機：長期欠載，電機沒有得到

充分利用，效率降低，不經(jīng)濟。為此選擇電機時，應根據(jù)負載的要求，盡量讓電機工作在額

定狀態(tài)。

1.2.3直流電機的用途和分類(返回頂部)

杷機械能轉變?yōu)橐肆麟娔艿碾姍C是直流發(fā)電機：杷苴流電能轉換為機械能的電機

稱為直流電動機。

直流電動機多用于對調(diào)速要求較高的生產(chǎn)機械上，如軋鋼機、電力牽引、挖掘機

械、紡織機械等等，這是因為直流電動機具有以下突出的優(yōu)點：

(1)調(diào)速范圍廣，易于平滑調(diào)速；

(2)起動、制動和過載轉矩大；

(3)易于控制，可靠性較高。

直流發(fā)電機可用來作為直流電動機以及同步發(fā)電機的勵磁直流電源以及化學工

業(yè)中的電鍍、電解等設備的直流電源。

與交流電機相比，直流電機的結構復雜，消耗較多的有色金屬，維修比較麻煩。

隨著電力電子技術的發(fā)展，由晶閘管整流元件組成的直流電源設備將逐步取代直

流發(fā)電機。但直流電動機H于其性能優(yōu)越，在電力拖動芻動控制系統(tǒng)中仍占有很

重要的地位。利用晶閘管整流電源配合直流電動機而組成的調(diào)速系統(tǒng)仍在迅速地

發(fā)展。

國產(chǎn)的直流電機種類很多，下面列出一些常見的產(chǎn)品系列。

Z2系列是一般用途的中、小型直流電機，包括發(fā)電機和電動機。

Z和ZF系列是一般用途的大、中型直流電機系列。Z是直流電動機系列；ZF是

直流發(fā)電機系列。

ZZJ系列是專供起重冶金工業(yè)用的專用直流電動機。

ZT系列是用于恒功率且調(diào)速范圍比較大的拖動系統(tǒng)里的廣調(diào)速直流電動機。

ZQ系列是電力機車、工礦電機車和蓄電池供電電車用的直流牽引電動機。

ZH系列是船舶上各種輔助機械用的船用直流電動機。

ZU系列是用于龍門刨床的直流電動機。

ZA系列是用于礦井和有易爆氣體場所的防爆安全型直流電動機。

ZKJ系列是冶金、礦山挖掘機用的直流電動機。

第1章直流電機原理

摘要：本章分析直流電機的工作原理、結構、電路、磁珞及換向等問題，為電力

拖動自動控制系統(tǒng)提供元件的基本知識。

1.3直流電機的電樞繞組(返回頂部)

電樞繞組是直流電機的一個重要部分，電機中機電能量的轉換就是通過電樞繞組

而實現(xiàn)的，所以直流電機的轉子也稱為電樞。

電樞繞組是由許多個形狀完全一樣的單匝元件（當然也可以是多匝元件）以一定

規(guī)律排列和聯(lián)接起來的，用s表示元件數(shù)。

所謂單匝元件，就是每個元件的元件邊（一個元件有兩個元件邊）里僅有一根導

體，對多匝元件來說，一個元件邊里就不止一根導體了。若用M代表元件的匝

數(shù)，則多匝元件的元件邊里就有M根導體。圖1.7（a）就是一個多匝元件，%

二3。不管一個元件有多少匝，其出線端只有兩根，一根叫首端，另一根叫末端。

同一個元件的首端和末端分別接到不同的換向片上，而各個元件之間又是通過換

向片彼此聯(lián)接起來的。這樣就必須在同一個換向片上，既聯(lián)有一個元件的首端，

又聯(lián)有另一元件的末端。若用K表示換向片數(shù)，則整個電樞繞組的元件數(shù)應等

于換向片數(shù)，即$=三。

圖1.7電樞繞組的元件及在槽內(nèi)的放置情況

a）元件；b）元件在槽內(nèi)的放置；c）實槽與虛情

1一元件邊：2一首端：3—末端：4一有效部分：5一端接部分：6一元件邊

元件在電樞槽中的放置情況如圖L7(b)所不。從圖中可以看出，同一個兀件

的一個元件邊放在某一個槽的上層，它的另一個元件這就放在另一個槽的下層，

所以直流電機繞組一般都是雙層繞組。由于一個槽里能嵌放兩個元件邊，而一個

元件又正好有兩個元件邊，所以電樞上的槽數(shù)應該等于元件數(shù)。

元件嵌放在槽內(nèi)的部分能切割磁通，感應產(chǎn)生電動勢，稱為有效部分，而元件在

槽外的部分不切割磁通，不會感應產(chǎn)生電動勢，僅作聯(lián)接引線，稱為端接部分，

如圖1.7(b)中所示。

為了改善電機性能，往往需要采用較多的元件來構成電樞繞組，由于工藝和其它

方面的原因，電樞鐵心開的槽數(shù)不能太多，這樣就只能在每個槽的上、下層各放

置若干個元件邊，為了確切地說明每個元件邊所處的具體位置，引入“虛槽”的

概念。設槽內(nèi)每層有“個元件邊，則把每個實際槽看作包含有。個“虛槽”，

每個虛槽的上、下層各有一個元件邊，圖1.7(c)表示〃=3時，元件邊的布置

情況。若用Q代表總實槽數(shù)，Q代表總虛槽數(shù)，則

Q.=uQ=S=K

(1.6)

直流電機電樞繞組最基本的型式有兩種：?種叫單疊繞組，另一種叫單波繞組。下面分別說

明它們的聯(lián)接規(guī)律，以便進一步理解直流電機電樞電路的組成情況。

1.3.1單疊繞組(返回頂部)

1.繞組節(jié)距

所謂節(jié)距，是指被聯(lián)接起夾的兩個元件邊或換向片之間的距離，以所跨過的元件

邊數(shù)或虛槽數(shù)或換向片數(shù)來表示，如圖L8所示。元件的上層邊用實線表示，下

層邊用虛線表示。

(1)第一節(jié)距M

一個元件的兩個元件邊在電樞表面所跨的距離(即跨距)是乃，用所跨虛槽數(shù)

表示。選擇八的依據(jù)是盡量讓元件里感應電動勢為最大，即當應等于或接近于

一個極距T(每個主磁極在電樞圓周上所分得的弧長)。

L叫

2尸

(1.7)

式中DQ---電樞外徑;

P一一主磁極對數(shù)。

若極距用虛槽數(shù)表示，則

2尸

(1.8)

由于Q不一定能被極數(shù)2P整除，而八又必須為整數(shù)，所以應使

y}=—[i￡=整數(shù)

2P

(1.9)

式中8——小于1的分數(shù)。

若6=0,乃二丁稱為整距繞組；

6不0,%>7稱為長距繞組;

Hvr稱為短距繞組。

y

圖1.8單疊繞組的節(jié)距

(2)合成節(jié)距y和換向器節(jié)距丁K

元件1和它相聯(lián)的元件2對應邊之間的跨距是尸，用虛槽數(shù)表示。每個元件首、

末端所聯(lián)兩個換向片之間的跨距是7人用換向片數(shù)表示。對單疊繞組

〉=Hr=l°當把每一個元件聯(lián)成繞組時，聯(lián)接的順序是從左向右進行，稱為右

行繞組。圖1.8所示就是這種繞組。

(3)第二節(jié)距為

乃是聯(lián)至同一個換向片的兩個元件邊之間的距離，或者說，是元件1的下層元

件邊在換向器端經(jīng)過換向片聯(lián)到元件2的上層元件之間的跨距。對單疊繞組有

=71-7

(1.10)

2.單疊繞組的聯(lián)接方法和特點

下面通過一個實例來說明。

設一臺直流發(fā)電機2P=4,S=K=Q=16?聯(lián)接成單疊右行繞組。

(1)計算各節(jié)距

第一節(jié)距修

Q16

—p.0=4

2尸4

合成節(jié)距尸和換向器節(jié)距

y=力=1

第二節(jié)距必

九"九一…T=3

(2)繪制繞組展開圖如圖1.9所示。

所謂繞組展開圖是假想將電樞及換向器沿某一齒(圖L9中為第16槽與第1槽

間的1個齒)的中間切開，并展開成平面的聯(lián)接圖。作圖步驟如下。

第一步，先畫16根等長等距的實線，代表各槽上層元件邊，再畫16根等長等距

的虛線，代表各槽下層元件邊。讓虛線與實線靠近一些。實際上一根實線和一根

虛線代表一個槽(指虛槽)，依次把槽編上號碼。

圖1.9單疊繞組展開圖

第二步，放置主磁極。讓每個磁極的寬度大約等于0.7r,4個磁極均勻放置在電

樞槽之上，并標上N、S極性。假定"極的磁力線進入紙面，S極的磁力線

從紙面穿出。

第三步，畫16個小方塊代表換向片，并標上號碼，為了作圖方便，使換向片寬

度等于槽與槽之間的距離。為了能聯(lián)出形狀對稱的元件，換向片的編號應與槽的

編號有一定對應關系（由笫一節(jié)距力來考慮）。

第四步，聯(lián)繞組。為了便于聯(lián)接，將元件、槽和換向片按順序編號。編號時把元

件號碼、元件上層邊所在槽的號碼以及元件上層邊相聯(lián)接的換向片號碼編得一

樣，即1號元件的上層邊放在1號槽內(nèi)并與1號換向片相聯(lián)接。這樣當1號元件

的上層邊放在1號槽（實線）并與1號換向片相聯(lián)后，因為%:4,則1號元件

的下層邊應放在第5號槽（1+為=5）的下層（虛線）；因＞=＞，=L所以1

號元件的末端應聯(lián)接在2號換向片上（1+%=2）。一般應使元件左右對稱，

這樣1號換向片與2號換向片的分界線正好與元件的中心線相重合。然后將2

號元件的上層邊放入2號槽的上層（1+y=2）,下層邊放在6號槽的下層

（2+乃=6）,2號元件的上層邊聯(lián)在2號換向片上，下層邊聯(lián)在3號換向片

上。按此規(guī)律排列與聯(lián)接下去，一直把16個元件都聯(lián)起來為止。

校核第2節(jié)距：第1元件放在第5槽的下層邊與放在第2槽第2元件的上層邊，

它們之間滿足乃=3的關系。其他元件也如此。

第五步，確定每個元件邊里導體感應電動勢的方向。圖2.9中，所考慮的是發(fā)電

機，箭頭表示電樞旋轉方向，即自右向左運動，根據(jù)右手定則就可判定各元件邊

的感應電動勢的方向，即在"極F的導體電動勢是向下，在￡極下是向上的。

在圖示這一瞬間，1、5、9、13四個元件正好位于兩個主磁極的中間，該處氣隙

磁密為零，所以不感應電動勢。

笫六步，放電刷。在直流電機里，電刷組數(shù)也就是刷桿的數(shù)目與主極的個數(shù)一樣

多。對本例來說，就是四組電刷4、4、4、它們均勻地放在換向器表

面圓周方向的位置。每個電刷的寬度等于每一個換向片的寬度。

放電刷的原則是，要求止、負電刷之間得到最大的感應電動勢，或被電刷所短路

的元件中感應電動勢最小，這兩個要求實際上是一致的。在圖1.9里，由于每個

元件的幾何形狀對稱，如臭把電刷的中心線對準主極的中心線，就能滿足上述要

求。圖1.9中，被電刷所短路的元件正好是1、5、9、13,這幾個元件中的電動

勢恰為零。實際運行時，也刷是靜止不動的，電樞在旋轉，但是，被電刷所短路

的元件，永遠都是處于兩個主磁極之間的地方，當然感應電動勢為零。

實際的電機并不要求在繞組展開圖上畫出電刷的位置，而是等且機制造好，用試驗的辦法來

確定電刷在換向器表面上的位置。

(3)繞組元件聯(lián)接順序圖

繞組元件聯(lián)接順序圖用來表示電樞上所有元件邊的串聯(lián)次序。根據(jù)圖1.9的節(jié)

距，可以直接看出繞組各元件之間是如何聯(lián)接的。如第1虛槽上層元件邊經(jīng)

必;4接到第5虛槽的下層元件邊，構成了第1個元件，它的首、末端分別接到

第1、2兩個換向片上。第5虛槽的下層元件邊經(jīng)乃=3接到第2虛槽的上層元

件邊，這樣就把第1、2兩個元件聯(lián)接起來了。依次類推，如圖1.10所示。

圖1.10單疊繞組元件聯(lián)接順序圖

圖1.10中每根實線所連接的兩個元件邊構成一個元件，兩元件之間的虛線則表

示通過換向器上的一片換向片把兩元件串聯(lián)起來。從圖1.10中看出，從笫1元

件出發(fā)，繞完16個元件后又回到第1元件?？梢?，整個繞組是一個閉路繞組。

(4)繞組電路圖

在繞組展開圖（圖1.9）所不瞬間，根據(jù)電刷之間兀件聯(lián)接順序，可以得到如圖

1.11所示的電樞繞組電路圖。

從圖1.11可清楚地看到，從電刷外面看繞組時，電樞繞組由4條并聯(lián)支路組成。

上層邊處在同一極下的元件中感應電動勢方向相同，串聯(lián)起來通過電刷構成一條

支路；被電刷短路的元件中電動勢等于零，此時這些元件不參加組成支路，所以

單疊繞組的支路數(shù)就等于電機的主磁極數(shù)。若以a表示支路對數(shù)，則

（1.11）

可見，增加電機的主極數(shù)便可增加支路數(shù)，從而可使電樞通過較大的電流。

同時由圖2.11看出，這種單疊繞組的支路由電刷引出，所以電刷桿數(shù)必須等于

支路數(shù)，也就是等于極數(shù),

綜上所述，對電樞繞組中的單疊繞組，有以下特點：

（1）位于同一個破極下的各元件串聯(lián)起來組成了一條支路，即支路對數(shù)

等于極對數(shù)，a=

（2）當元件的幾何形狀對稱，電刷放在換向器表面上的位置對準主磁極中心線

時，正、負電刷間感應電動勢為最大，被電刷所短路的元件里感應電動勢最小。

(3)電刷桿數(shù)等于極數(shù)。

電刷在換向器表面上的位置，雖然對準主磁極的中心線，但被電刷所短路的元件,

它的兩個元件邊仍然位于幾何中性線處。為了簡單起見，今后所謂電刷放在幾何

中性線上，就是指被電刷所短路的元件，它的元件邊位于幾何中性線處，也就是

指圖2.9所示這種情況。初學者要特別注意。

1.3.2單波繞組簡介(返回頂部)

1.繞組節(jié)距

單波繞組的繞組節(jié)距也分為第一節(jié)距、合成節(jié)距、換向器節(jié)距和第二節(jié)

距等。它們的定義和單疊繞組的節(jié)距定義相同。

(1)第一節(jié)距乃

因為H與元件聯(lián)接方式無關，所以單波繞組的第一節(jié)距M的計算方法與單疊繞

組的完全相同。

(2)合成節(jié)距y與換向器節(jié)距7K

選擇Hr時，應使相串聯(lián)的元件感應電動勢同方向。為此，須把兩個相串聯(lián)的元

件放在同極性磁極的下面，讓它們在空間位置上相距約兩個極距。其次，當沿圓

周向一個方向繞了一周，經(jīng)過「個串聯(lián)的元件后，其末尾所聯(lián)的換向片步

必須落在與起始的換向片用鄰的位置，才能使第二周繼續(xù)往下聯(lián)，即

也=K/1

(1.12)

因此，單波繞組元件的換向器節(jié)距為

K\k\

(1.1

3)

式中正負號的選擇，首先要滿足Hr是一個整數(shù)。在滿足Xr為整數(shù)時，一般都

取負號。這種繞組當把每一個元件聯(lián)成繞組時，聯(lián)接的順序是從右向左進行，稱

為左行繞組。圖L12所示就是這種繞組。

合成節(jié)距y=＞入

(3)第二節(jié)距為

為:丁一力

單波繞組各節(jié)距如圖1.12所示，聯(lián)接后的形狀猶如波浪一樣向前延伸，由此而

得名。

1

口

圖1.12單波繞組的節(jié)距

2.繞組展開圖

下面也用一個例子來說明單波繞組的聯(lián)接。

設一臺直流電動機2P?4,S=K=Q=15,聯(lián)接成單波左行繞組。

計算繞組節(jié)距得

7i?-±6-?3

“44為一短距繞組。

y2-y^y\=7-3=4

和單疊繞組一樣，畫出繞組展開圖，如圖1.13所示。繞組元件聯(lián)接順序，也可

用元件聯(lián)接順序圖表示，如圖1.14所示。

圖1.13單波繞組展開圖

上扁走件邊81571461351241131029

F星元缽0

圖1.14單波繞組元件聯(lián)接順序圖

3.繞組電路圖

把圖1.13所示瞬間的各元件聯(lián)接情況與電刷的關系整理、排列，可畫出圖1.15

所示的繞組電路圖。

圖1.15單波繞組電路圖

由圖可見，單波繞組是把所有上層邊在V極下的元件串聯(lián)起來構成一條支路,

把所有上層邊在s極下的元件串聯(lián)起來構成另一條支路。由于主磁極只有"、

S之分，所以單波繞組的支路對數(shù)與磁極對數(shù)無關，總是等于1,即

a-\

（1.14）

單波繞組有以下特點：

（1）同極性下各元件串聯(lián)起來組成一個支路，支路對數(shù)4=1,與磁級

對數(shù)P無關。

（2）當元件的幾何形狀對稱時，電刷在換向器表面上的位置對準主磁極中心線,

正、負電刷間感應電動勢最大。

（3）電刷桿數(shù)也應等于極數(shù)（采用全額電刷）。

直流電機的電樞繞組除單疊、單波兩種基本型式外，還有復疊、復波以及混合繞

組等，這里就不一一介紹，讀者可參閱電機學方面的書籍。

電機及拖動基礎教學課件

1.4.1直流電機的空載磁場

1.4.2直流電機負載時的磁場和電樞反

1.4直流電機的磁場

應

1.4.3直流電機的勵磁方式

1.5.1直流電機的換向問題和換向極繞

1.5直流電機的換向組

1.5.2.直流電機的補償繞組

小結思考題

習題參考文獻

第1章直流電機原理

摘要：本章分析直流電機的工作原理、結構、電路、磁珞及換向等問題，為電力

拖動自動控制系統(tǒng)提供元件的基本知識。

1.4直流電機的磁場（返回頂部）

直流電機中除主極磁場外，當電樞繞組中有電流流過時，還將會產(chǎn)生電

樞磁場。電樞磁場與主磁場的合成形成了電機中的氣隙磁場，它是直接影響電樞

電動勢和電磁轉矩大小的.要了解氣隙磁場的情況，就要先分析清楚主磁場和電

樞磁場的特性。

1.4.1直流電機的空載磁場（返回頂部）

直流電機的空載是指電樞電流等于零或者很小，且可以不計其影響的一種運行狀

態(tài)，此時電機無負載，即無功率輸出。所以直流電機空載時的氣隙磁場可以看作

就是主磁場，即由勵磁磁通勢單獨建立的磁場。

當勵磁繞組通入勵磁電流，各主磁極極性依次呈現(xiàn)為〃極和S極，由于電機磁

路結構對稱，不論極數(shù)多少，每對極的磁路是相同的，因此只要分析一對極的磁

路情況就可以了。

圖1.16是一臺四極直流電機空載時的磁場分布示意圖（一對極的情形）。從圖

中看出，山曾極出來的磁通，大部分經(jīng)過氣隙進入電樞齒部，再經(jīng)過電樞磁規(guī)

到另一部分的電樞齒，又通過氣隙進入S極，再經(jīng)過定子磁規(guī)回到原來出發(fā)的

"極，成為閉合回路。這部分磁通同時匝鋅著勵磁繞組和電樞繞組，電樞旋轉

時，能在電樞繞組中感應電動勢，或者產(chǎn)生電磁轉矩，把這部分磁通稱為主磁通,

用3表示。此外還有一小部分磁通不進入電樞而直接經(jīng)過相鄰的磁極或者定子

磁在形成閉合回路，這部分磁通僅與勵磁繞組相匝鏈，稱為漏磁通，用巾s表示。

由于主磁通磁路的氣隙較小，磁導較大，漏磁通磁路的氣隙較大，磁導較小，而

作用在這兩條磁路的磁通勢是相同的，所以漏磁通在數(shù)量上比主磁通要小得多，

大約是主磁通的20席左右。

3

圖116直流電機空載時的磁場分布示縈圖

1-極靴；2一極身：3—元子磁觀；4一勵越繞組；5一氣隙；6—電樞齒：7—電樞磁軌

由于主磁極極靴寬度總是比一個極距要小，在極靴下的氣隙又往往是不均勻的，

所以主磁通的每條磁力線所通過的磁路不盡相同，在磁極軸線附近的磁P1路中

氣隙較??；接近極尖處的磁回路中氣隙較大。如果不計鐵磁材料中的磁壓降，則

在氣隙中各處所消耗的磁通勢均為勵磁磁通勢。因此，在極靴下，氣隙小，氣隙

中沿電樞表面上各點磁密較大；在極靴范圍外，氣隙增加很多，磁密顯著減小，

至兩極間的幾何中性線處磁密為零。不考慮齒槽影響時:宜流電機空載磁場的磁

密分布如圖1.17所示。

E1.17直流電機空載磁場的磁密分布

在直流電機中，為了感應電動勢或產(chǎn)生電磁轉矩，氣隙里要有一定數(shù)量的主磁通

4）0,也就是需要有一定的勵磁磁通勢4。，或者當勵磁繞組匝數(shù)一定時，需要

有一定的勵磁電流與。。把空載時主磁通小。與空載勵磁磁通勢與?；蚩蛰d勵磁電

流/4的關系，即由產(chǎn)了（小）或小產(chǎn)/U/。），稱為直流電機的磁化曲線，它表明

了電機磁路的特性。電機的磁化曲線可通過電機磁路計算來得到。

直流電機磁路計算內(nèi)容是：已知氣隙每極磁通為6°,求出直流電機主磁路各段

中的磁壓降，各段磁壓降的總和便是勵磁磁通勢弓。。對于給定的不同大小的6

。用同一方法計算，得到與巾。相應的不同與。，經(jīng)多次計算，便得到了空載磁

化曲線巾。=以%）。

直流申，機主磁通的磁回路從圖1.16中可看出主要包括這樣幾段：兩段主磁極、

兩段氣隙、兩段電樞齒部、電樞磁輒、定子磁血。對于每?段磁路，都是根據(jù)已

知的6”算出磁密B,再找出相應的磁場強度H,分別乘以各段磁路長度后便得

到磁壓降。氣隙部分的磁導率是常數(shù)，不隨6.而變，或者說氣隙磁壓降與3成

正比。但其它各段磁路，都是鐵磁材料構成，它們的B與H之間是非線性關系，

具有磁飽和的特點，也就是說它們的磁壓降與風不成正比，也具有飽和現(xiàn)象，

當6。大到一定程度后，出現(xiàn)飽和，口再增大，H或磁壓降就急劇增大。因此，

造成了直流電機小。大到一定程度后，磁路總磁壓降即勵磁磁通勢與。急劇增大,

電機的磁化曲線具有飽和現(xiàn)象，如圖2.18所示。

FfO(lfO)

圖1.18電機的磁化曲線

考慮到電機的運行性能和經(jīng)濟性，宜流電機額定運行的磁通額定值的大小取在磁

化曲線開始彎曲的地方（稱為膝部），如圖1.18中的3點（稱為膝點），對應

的弧系指在空載額定電壓時的每極磁通，對應的勵磁磁通勢為F〃。

1.4.2直流電機負載時的磁場和電樞反應（返回頂部）

當電機帶上負載后，電樞繞組中就有電流流過，在電機磁路中，又形成一個磁通

勢，這個磁通勢稱為電樞磁通勢。因此，負載時的氣隙磁場將由勵磁磁通勢和電

樞磁通勢共同作用所建立。電樞磁通勢的出現(xiàn)，必然會影響空載時只有勵磁磁通

勢單獨建立的磁場，有可能改變氣隙磁密分布及每極磁通量的大小。通常把負載

時電樞磁通勢對主磁場的這種影響稱為電樞反應，電樞反應對直流電機的運行性

能影響很大。

電樞磁通勢如何影響電機中的主磁場呢？

下面先分析清楚電樞磁通勢和電樞磁場的特性，然后把兩種磁場合成起來，再考

慮到飽和問題，就可以看清楚電樞磁通勢對主磁場的影響了。

1.電樞磁通勢和電樞磁場

電樞磁通勢是由電樞電流所產(chǎn)生的，從對電樞繞組的分析可知，不論什么型式的

繞組，其各支路中的電流是通過電刷引入或引出的。在一個極下元件邊中電流方

向是相同的，相鄰的不同極性的磁極下元件邊中電流方向總是相反的。因此，電

刷是電樞表面電流分布的分界線。在電樞磁通勢的作用下，電刷在幾何中性線上

時的電樞磁場分布如圖1.19所示。

圖1.19電刷在幾何中性線上時的電樞磁場分布

由于電刷和換向器的作用，盡管電樞是旋轉的，但是每極下元件邊中的電流方向

是不變的，因此電樞磁通勢以及由它建立的電樞磁場是不動的。電樞磁場的軸線

總是與電刷軸線重合，并與勵磁磁通勢產(chǎn)生的主磁場軸線相互垂直。

現(xiàn)在研究電樞磁通勢的大小和電樞磁場的磁密沿電樞表面分布的情況。首先討論

一個元件所產(chǎn)生的電樞磁通勢。

設電樞槽內(nèi)僅嵌放一個元件，該元件軸線(即元件的中心線)與磁極軸線垂直，

即元件邊位于磁極軸線上，如圖1.20(a)所示。元件有%匝，元件中的電流

為Q,則元件邊所產(chǎn)生的磁通勢為七斗安培導線數(shù)。由該元件所建立的磁場的

磁力線的路徑如圖1.20(a)所示。設想將電機從5-4處切開，展平如圖1.20

(b)所示。根據(jù)全電流定律可知，每個磁回路的磁通勢均為七斗。每根磁力線

通過兩次氣隙，若不計鐵磁材料中的磁壓降，則磁通勢全部消耗在氣隙中。在直

流電機中，與磁極軸線等距離處的氣隙大小相等，所以磁力線通過一次氣隙所消

耗的磁通勢則為磁力線所包圍的全電流的一半，即1/2上馬。若以幾何中性線

為縱軸，電樞周長為橫軸，但規(guī)定磁通勢方向與磁力線方向一致，即正磁通勢表

示由它產(chǎn)生的磁通方向從電樞到主磁極，負磁通勢則為從主磁極到電樞。作這些

規(guī)定后，一個元件所消耗于氣隙的磁通勢的空間分布為

='

(1.15)

將式(1.15)用曲線形式表示，如圖1.20(b)中所示，從圖中看出，一個寬度

為一個極距7的元件所產(chǎn)生的電樞磁通勢在空間的分布為一個以27為周期，幅

值為1/2^馬的矩形波。

E1.20一個元件所產(chǎn)生的電樞磁通勢

a）磁力建分布b）磁通勢分布

若電樞表面均勻分布四個元件，如圖1.21所示。根據(jù)上面分析，每個元件的磁

通勢空間分布均為一個高為1/2JA'、寬度為r的矩形波。把這樣的四個矩形

波疊加起來，可得一個每級高度為上斗、階梯級數(shù)為2的階梯形波。

E1.21四個元件所產(chǎn)生的電樞磁通勢

如果電樞表面均勻分布的元件數(shù)目較多，那么總的電樞磁通勢波形會接近圖

1.21中所表示的三角形波。由于實際電機中，電樞上元件很多，可近似地認為

電樞磁通勢分布波形為一三角形波，其軸線即位于三角形的頂點上。

設從為電樞繞組的總導線數(shù)，￡為元件數(shù)，P為極對數(shù)，丫為極距，為電

樞直徑，則階梯級數(shù)為S/（2p）,且階梯形波或三角形波的幅值為

2P

（1.16）

把20丁=直入和N=2叫代入式⑵16）得

rAT

心=互巧=下（用

（1.17）

式中/=伏久）一一旦樞表面單位長度上的安培導體數(shù)，稱為線負荷（A/m）。

知道了電樞磁通勢分布曲線，在忽略鐵心中磁阻的情況下，即可求出電樞磁場的磁密沿電樞

表面的分布曲線。這條曲線表示為

（1.18）

式中S---氣隙長度（m）；

氏——真空中的磁導率，為=4「10?‘7川4

如果氣隙是均勻的，即S為常數(shù)，則在極靴范圍內(nèi)，磁密分布也是一條直線。

但在兩極極靴之間的空間內(nèi)，因氣隙長度大為增加，磁阻急劇增加，雖然此處磁

通勢較大，磁密卻反而減小，因此磁密分布曲線是馬鞍形，如圖1.22中所示。

2.負載時的合成磁場和電樞反應

以直流電動機為例，把主磁場與電樞磁場合成，將合成磁場與主磁場比較，便可

看出電樞反應的作用。

在圖2.22中，表明了磁極極性和極下元件邊中的電流方向。根據(jù)左手定則，決

定轉動方向為由右向左。耳按磁力線方向與磁通勢方向一致的原則，分別畫出主

磁場分布曲線3o*=/（x）及電樞磁場分布曲線35=^8）。若磁路不飽和，可

用迭加原理，將"郎=力㈤與8"=."乃沿電樞表面逐點相加，便得到負載時氣

隙內(nèi)合成磁場分布曲線%=/*）（如圖2.22中實線所表示）。將3A=/5）

和比較,得出:

（1）使氣隙磁場發(fā)生畸變。每一磁極下，因為電樞磁場使主磁場一半被

削弱，另一半被加強，井使電樞表面磁密為零的位置由空載時在幾何中性線逆轉

向移動了一個角度&。稱通過電樞表面磁密為零的這條直線為物理中性線。故

在空載時，物理中性線與幾何中性線重合；負載時，由于電樞反應的影響，氣隙

磁場發(fā)生畸變，物理中性線與幾何中性線不再重合，而且磁場的分布曲線也與空

載時不同。

（2）對主磁場起去磁作用。在磁路小飽和時，主磁場被削弱的數(shù)量恰好等于被

加強的數(shù)量（圖2.22中表示出面積$】二邑），因此負載時每極下的合成磁通量

與空載時相同。但在實際電機中，磁路總是飽和的。因為在主磁極兩邊磁場變化

情況不同，一邊是增磁的，另一邊是去磁的。主極的增磁作用會使飽和程度提高,

鐵心磁阻增大，從而使實際的合成磁場曲線（圖中用虛線表示）比不計飽和時要

低些，與不飽和時相比，增加的磁通要少些；主極的去磁作用可使飽和程度降低,

鐵心磁阻減小，結果使實際的合成磁場曲線（圖中用虛線表示）比不計飽和時略

高些，與不飽和時相比，減少的磁通要少些。由于磁阻變化的非線性，磁阻的增

大比磁阻的減小要大些，增加的磁通就會小于減少的磁通（圖2.22中表示出面

積因此負載時合成磁場每極磁通比空載時每極磁通略有減少，這就

是電樞反應的去磁作用。

總的來說，電樞反應的作月不僅使電機內(nèi)氣隙磁場發(fā)生畸變，而且還會呈去磁作

用。

1.4.3直流電機的勵磁方式（返回頂部）

直流申?機的勵磁方式是指對勵磁繞組如何供申,、產(chǎn)生勵磁磁通勢而建立

主磁場的問題。根據(jù)勵磁方式的不同，直流電機可分為下列幾種類型。

1.他勵直流電機

勵磁繞組與電樞繞組無聯(lián)接關系，而由其他直流電源對勵磁繞組供電的直流電機

稱為他勵直流電機，接線如圖1.23（a）所示。圖中M表示電動機，若為發(fā)電機,

則用G表示。永磁直流電機也可看作他勵直流電機。

2.并勵直流電機

并勵直流電機的勵磁繞組與電樞繞組相并聯(lián)，接線如圖1.23（b）所示。作為并

勵發(fā)電機來說，是電機本身發(fā)出來的端電壓為勵磁繞組供電；作為并勵電動機來

說，勵磁繞組與電樞共用同一電源，從性能上講與他勵直流電動機相同。

3.串勵直流電機

串勵直流電機的勵磁繞組與電樞繞組串聯(lián)后，再接于直流電源，接線如圖1.23

（c）所示。這種直流電機的勵磁電流就是電樞電流。

4.復勵直流電機

復勵直流電機有并勵和串勵兩個勵磁繞組，接線如圖1.23（d）所示。若串勵繞

組產(chǎn)生的磁通勢與并勵繞組產(chǎn)生的磁通勢方向相同稱為積復勵。若兩個磁通勢方

向相反，則稱為差復勵。

小同勵磁方式的直流電機有著小同的特性。一般情況直流電動機