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P1U5A Types of DC Motors 第一部分第五单元课文A 直流电机的分类,5.参考译文 A 直流电机分类 现在可以买到的直流电机基本上有四种：永磁直流电 机，串励直流电机，并励直流电机，复励直流电机。 每种类型的电动机由于其基本电路和物理特性的不同而具有 不同的机械特性。 永磁直流电机 永磁直流电机，如图1-5A-1所示，是用与直流发电机同 样的方法建造的。永磁直流电机用于低转矩场合。当使用这 种电机时，直流电源与电枢导体通过电刷/换向器装置直接连 接。磁场由安装在定子上的永磁磁铁产生。永磁磁铁电机的 转子是绕线式电枢。,P1U5A Types of DC Motors 第一部分第五单元课文A 直流电机的分类,P1U5A Types of DC Motors 第一部分第五单元课文A 直流电机的分类,这种电机通常使用铝镍钴永磁合金或陶瓷永磁磁铁而不 是励磁线圈。铝镍钴永磁合金用于大功率电机。陶瓷永磁磁 铁通常用于小功率、低速电机。陶瓷永磁磁铁抗退磁性能 高， 但它产生的磁通量较低。磁铁通常安装在电机外壳里 边，在安装电枢前将其磁化。 永磁电机相对于常规直流电机有几个优点。优点之一是 减少了运行损耗。永磁电机的转速特性类似于并励式直流电 机的转速特性。永磁电机的旋转方向可通过将电源线反接来 实现。 串励式直流电动机 直流电机电枢和激磁电路的连接方式确定了直流电机的 基本特性。每一种直流电机的结构与其对应的直流发电机 的结构类似。大部分情况下，二者的唯一区别在于发电机常 作为电压源，而电动机常作为机械能转换装置。,P1U5A Types of DC Motors 第一部分第五单元课文A 直流电机的分类,P1U5A Types of DC Motors 第一部分第五单元课文A 直流电机的分类,串励式直流电动机，如图1-5A-2所示，电枢和激磁电路 串联连接。仅有一个通路供电流从直流电压源流出。因此， 激磁绕组匝数相对少、导线直径大，以使激磁绕组阻抗低。 电机轴上负载的变化引起通过激磁绕组电流的变化。如果机 械负载增加，电流也增加。增加的电流建立了更强的磁场。 当负载从零增加到很大时，串励式电机的转速从很高变化到 很低。由于大电流可以流过低阻抗的激磁绕组，串励式电动 机产生一个高转矩输出。串励式电动机用于启动重负载，而 速度调节并不重要的场合。一个典型应用是车辆启动电机。 并励式直流电动机 并励式直流电动机是最常用的一种直流电机。如图1-5A- 3所示，并励式直流电动机的激磁绕组与电枢绕组并联连 接。这种直流电机的激磁绕组匝数多、导线直径小，因而阻 抗相对比较高。,P1U5A Types of DC Motors 第一部分第五单元课文A 直流电机的分类,P1U5A Types of DC Motors 第一部分第五单元课文A 直流电机的分类,由于激磁绕组是并励式电动机电路的高阻抗并联通道， 流过激磁绕组的电流很小。由于形成激磁绕组的导线的匝数 多，产生的电磁场很强。 并励式电动机的大部分电流（大约95%）流过电枢电 路。由于电流对磁场强度几乎没有什么影响，电机转速不受 负载电流变化的影响。流过并励式直流电动机的电流关系如 下： IL=Ia+If 公式中， IL电机总电流 Ia 电枢电流 If 激磁电流,P1U5A Types of DC Motors 第一部分第五单元课文A 直流电机的分类,通过在激磁绕组中串联一个可变电阻可以改变激磁电 流。由于激磁回路电流小，低功耗可变电阻器可用于改变激 磁绕组阻抗，进而改变电机转速。激磁阻抗增加，激磁电流 会减少。励磁电流的减小会使磁场减弱。当磁通减少时，转 子会由于与减弱的磁场相互作用而加速旋转。因此使用励磁 变阻器，并励式直流电动机的转速很容易调节。 并励式直流电动机具有优良的转速调节功能。当负载增 加时，由于增加了电枢绕组上的压降，转速稍微有一点降 低。由于它的优良的转速调节特性和转速控制的简易性，并 励式直流电动机通常用于工业场合。许多种可调速机床由并 励式直流电动机驱动。,P1U5A Types of DC Motors 第一部分第五单元课文A 直流电机的分类,复励式直流电动机 图1-5A-4所示的复励式直流电动机有两个激磁绕组，一 个与电枢绕组串联，一个与电枢绕组并联。这种电机综合了 串励式电机和并励式电机的预期特性。复励式电动机有两种 连接方法：累加与差动。累加复励式直流电动机的串联和并 联绕组的激磁方向一致。差动直流电动机的串联和并联绕组 的激磁方向相反。串联绕组的连接方法有两种。一种方法称 为短并联（见图1-5A-4），这种方法是将并联绕组跨接在电 枢绕组两端。长并联方法是将并联绕组跨接在电枢绕组和串 联绕组的两端（见图1-5A-4）。 复励式电机具有类似于串励式电机的高转矩，同时也具 有类似于复励式电机的优良的速度调节。因此，当既需要良 好的转矩特性又需要良好的速度调节时可采用复励式直流电 动机。复励式直流电动机的一个主要缺点是价格贵。,P1U5A Types of DC Motors 第一部分第五单元课文A 直流电机的分类,P1U5A Types of DC Motors 第一部分第五单元课文A 直流电机的分类,直流电机速度-转矩特性 在许多应用场合，直流电机用于驱动机械负载。某些应 用场合要求电机驱动的机械负载变化时，而电机的转速保持 恒定。另一方面，某些应用场合要求调速范围宽。想把直流 电机用于特定场合的工程师必须了解电机的转矩和速度之间 的关系。 首先我们讨论并励式电机，再把这种方法用于其它电 机。为此，两个相关的公式是转矩和电流公式。 由此可得:,P1U5A Types of DC Motors 第一部分第五单元课文A 直流电机的分类,P1U5A Types of DC Motors 第一部分第五单元课文A 直流电机的分类,图1-5A-5给出了并励式、累加复励式和串励式电机转速- 转矩特性的一般曲线。为便于比较，三条曲线都通过额定转 矩和额定转速这个公共点。公式中