直流电机种类及工作原理概述

一、直流电机种类概述

　　1、无刷直流电机：

　　无刷直流电机实现了直流电机定子与转子的角色反转。转子由永久磁铁构成，形成气隙磁通；而定子则成为电枢，由多相绕组构成。在结构上，与永磁同步电机相似。其定子结构与常规的同步或感应电机无异，铁芯中嵌入多相绕组（如三相、四相、五相），可形成星形或三角形连接，并与逆变器功率管连接，以实现有效换相。转子材料通常选用钐钴或钕铁硼等稀土材料，因其磁极磁性材料放置位置的不同，可分为表面式、嵌入式和环形磁极。作为永磁电机的一种，无刷直流电机也常被称为永磁无刷直流电机。

　　无刷直流电机的兴起得益于微处理器技术的进步、新型电力电子器件的应用、控制技术的优化以及低成本、高磁能级永磁材料的问世，成为近年来的新型直流电机。皖南电机

　　无刷直流电机兼具传统直流电机的优异调速性能，同时具备无接触换向、低噪声、高可靠性、长使用寿命等优势，因此在航空航天、数控机床、机器人、电动汽车、计算机外围设备和家用电器等领域得到了广泛应用。

　　根据供电方式的不同，无刷直流电机可分为方波和正弦波两种类型：方波无刷直流电机，其反电势和供电电流均为矩形波；正弦波无刷直流电机，其反电势和供电电流均为正弦波。

　　2、有刷直流电机

　　(1)永磁直流电机

　　永磁直流电机分为稀土永磁、铁氧体永磁和铝镍钴永磁三种类型。

　　① 稀土永磁直流电机：体积小巧，性能优越，但价格不菲，主要应用于航天、计算机、井下仪器等领域。

　　② 铁氧体永磁直流电机：采用铁氧体材料制造，成本低廉，性能尚可，广泛应用于家用电器、汽车、玩具、电动工具等。

　　③ 铝镍钴永磁直流电机：需消耗大量贵金属，价格较高，但耐高温性能好，适用于高温环境或对电机温度稳定性要求高的场合。皖南电机价格表

　　(2)电磁直流电机。

　　电磁直流电机分为串励、并励、他励和复励四种类型。

　　① 串励直流电机：电流串联，分流，励磁绕组与电枢串联，因此磁场强度随电枢电流变化显著。励磁绕组电阻越小越好，以减少损耗和电压降，故串励直流电机通常使用较粗导线，匝数较少。皖南电机

　　② 并励直流电机：励磁绕组与电枢并联，作为并励发电机，电机端电压即为励磁绕组供电；作为并励电动机，励磁绕组与电枢共用同一电源，性能上与他励直流电机相同。

　　③ 他励直流电机：励磁绕组与电枢无电气联系，励磁电路由独立直流电源提供，因此励磁电流不受电枢电压或电流影响。安徽皖南电机

　　④ 复励直流电机：复励直流电机具有并励和串励两个励磁绕组，若两个磁通势方向相同，称为积复励；若方向相反，称为差复励。

　　二、直流电机工作原理简析

　　直流电机内部固定有环形永磁体，电流通过转子线圈产生安培力。安徽皖南电机当转子线圈与磁场平行时，继续转动将改变磁场方向，此时转子末端的电刷与转换片交替接触，线圈电流方向随之改变，洛伦兹力方向保持不变，使电机保持单向旋转。皖南电机

　　直流发电机通过换向器和电刷的配合，将电枢线圈中感应的交变电动势转换为直流电动势。

　　感应电动势方向根据右手定则确定，导体受力方向则根据左手定则确定。这对电磁力产生作用于电枢的力矩，即电磁转矩，其方向为逆时针，试图使电枢逆时针旋转。若电磁转矩能克服阻转矩（如摩擦力等），电枢即可按逆时针方向旋转。