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直流电机有哪些类型
直流电机是一种将直流电能转换为机械能的机器，它通过各种绕组和磁场配置来实现所需的操作特性。在应用方面，直流电机是无数设备和系统中不可或缺的一部分，在汽车、工业机械和消费电子产品等不同领域展现出了多功能性，广泛应用于工程和技术领域，为电动剃须刀、汽车等各种设备提供动力。为了满足各种需求，不同类型的直流电机被设计用于特定的应用。 直流电机有哪些类型？直流电机的类型包括：永磁直流电机（PMDC电机）、他励直流电机、自励直流电机、并联直流电机、串励直流电机、复合绕组直流电机、短并联直流电机、长并联直流电机、差动复励直流电机。 
直流电机的类型 现在我们将详细讨论各种不同类型的直流电机。如果您想进一步研究直流电机，也可在《直流电机的简介和应用》一文中了解到更多关于直流电机的介绍。 
他励直流电机 在他励直流电机中，电力分别供给励磁绕组和电枢绕组，确保电枢电流不会通过励磁绕组，这种设置可以精确控制电机，因为励磁由独立的直流电源供电。由直流电机的扭矩公式可知：Tg=Ka φ Ia。所以在这种情况下，扭矩可以通过改变磁场通量φ来进行改变，与电枢电流Ia无关。 
依据直流电机的转矩方程Tg=Ka φ Ia 可知，此处的φ通常是恒定不变的，这是因为所需磁通密度的永磁体是在电机构造之时选定的，其后一般无法改变。对于永磁直流电机而言，Tg=Ka1 Ia ，其中Ka1 =Ka .φ是另一个常数。在此种情况下，永磁直流电机的扭矩只能通过对电枢电源的控制来加以改变。 
为深入了解该类型直流电机的特性，我们不妨了解一些基本的电压方程式， 
【其中，E、Eb、Ia、Ra分别为电源电压、反电动势、电枢电流和电枢电阻】 
【因为反电动势会随着磁通 φ 以及角速度 ω 的增加而增大】 现在将方程（2）中的Eb代入方程（1）中，我们得到， 
直流电机的扭矩方程式如下所示， 
该方程式类似于直线方程式，可以用图形来表示并励自励直流电机的转矩速度特性： 
并励直流电机为恒速电动机，原因在于其速度不会随输出端机械负载的变化而改变。 
现在，为了确定该类型直流电机的转矩 - 速度特性，我们来推导转矩 - 速度方程。 从电路图中可以看到电压方程被修改为 
反电动势保持不变Eb = ka φ ω，忽略饱和度，可以得到， 
[因为励磁电流=电枢电流] 
根据公式（5）和公式（6）得到以下公式： 
从以上方程中，可以得到转矩速度特性为 
在串励直流电机中，速度会随着负载的变化而变化，从运行角度来看，这是它与并励直流电机的主要区别之处。 
复励直流电机可以根据两部分绕组产生磁场的方向分为两种类型： A、积复励直流电机（cumulative compounded DC ma- chine） 当与电枢绕组串联的磁场产生了分流磁场通量以辅助主磁场通量时，这种电机称为积复励直流电机。 
B、差复励直流电机（differential compounded DC ma- chine） 在差复励直流电机中，分流绕组和串联绕组的排列方式使分流磁场的磁通量减少了串联磁场的磁通量，从而导致整体磁场强度和扭矩都降低。 
在这种情况下产生的净磁通量小于原始磁通量，所以在实际应用中比较少。差复励直流电机的复合特性如下图所示： 
根据布置的性质，积复励直流电机和差复励直流电机都可以是短并励型或长并励型。 a、短并励直流电机（Short Shunt DC Motor） 如果并联励磁绕组仅与电枢绕组并联，而不与串联励磁绕组并联，那么这种电机就被称为短并励直流电机，更具体地说，可称为短并励复励直流电机。短并励直流电机的电路图如下图所示： b、长并励直流电机（Long Shunt DC Motor） 如果并联励磁绕组与电枢绕组以及串联励磁绕组都呈平行状态，那么这种电机被称为长并励复励直流电机，简称为长并励直流电机。长并励复励直流电机的电路图如下图所示： 
直流电机的类型 现在我们将详细讨论各种不同类型的直流电机。如果您想进一步研究直流电机，也可在《直流电机的简介和应用》一文中了解到更多关于直流电机的介绍。 他励直流电机（Separately Excited DC Motor）
他励直流电机 在他励直流电机中，电力分别供给励磁绕组和电枢绕组，确保电枢电流不会通过励磁绕组，这种设置可以精确控制电机，因为励磁由独立的直流电源供电。由直流电机的扭矩公式可知：Tg=Ka φ Ia。所以在这种情况下，扭矩可以通过改变磁场通量φ来进行改变，与电枢电流Ia无关。 永磁直流电机（Permanent Magnet DC Motor）
永磁直流电机（也称为 PMDC 电机）是由与普通电机类似的电枢绕组组成，但不一定含有励磁绕组。永磁直流电机的结构为：径向磁化的永磁体被安装在定子铁心的内周，以此来产生励磁通量；另一方面，转子具有传统的直流电枢，带有换向器片和电刷。永磁直流电机的示意图如下： 依据直流电机的转矩方程Tg=Ka φ Ia 可知，此处的φ通常是恒定不变的，这是因为所需磁通密度的永磁体是在电机构造之时选定的，其后一般无法改变。对于永磁直流电机而言，Tg=Ka1 Ia ，其中Ka1 =Ka .φ是另一个常数。在此种情况下，永磁直流电机的扭矩只能通过对电枢电源的控制来加以改变。 自励直流电机（self-excited DC Motor）
励磁电流由电机自身提供的直流电机称为自励直流电机。在自励直流电机中，励磁绕组与电枢绕组可串联、并联，或者部分串联、部分并联。基于此，自励直流电机可分为并励直流电机、串励直流电机、复励直流电机，让我们对这些类型的自励直流电机进行详细了解。1）、并励直流电机（Shunt Excited DC Motor）
对于并励直流电机，或者更确切地说是并励自励直流电机，处于整个端电压之下，因为它们与电枢绕组呈并联连接，如下图所示： 为深入了解该类型直流电机的特性，我们不妨了解一些基本的电压方程式， 【其中，E、Eb、Ia、Ra分别为电源电压、反电动势、电枢电流和电枢电阻】 【因为反电动势会随着磁通 φ 以及角速度 ω 的增加而增大】 现在将方程（2）中的Eb代入方程（1）中，我们得到， 直流电机的扭矩方程式如下所示， 该方程式类似于直线方程式，可以用图形来表示并励自励直流电机的转矩速度特性： 并励直流电机为恒速电动机，原因在于其速度不会随输出端机械负载的变化而改变。 2）、串励直流电机（Series Excited DC Motor）
对于串励自励直流电机（或称为串励直流电机）而言由于其励磁绕组与电枢绕组串联，所以整个电枢电流会流过励磁绕组。串励自励直流电机的示意图如下： 现在，为了确定该类型直流电机的转矩 - 速度特性，我们来推导转矩 - 速度方程。 从电路图中可以看到电压方程被修改为 反电动势保持不变Eb = ka φ ω，忽略饱和度，可以得到， [因为励磁电流=电枢电流] 根据公式（5）和公式（6）得到以下公式： 从以上方程中，可以得到转矩速度特性为 在串励直流电机中，速度会随着负载的变化而变化，从运行角度来看，这是它与并励直流电机的主要区别之处。 3）、复励直流电机（compound DC machine）
直流电机中的复励磁特性可以通过结合并励直流电和串励直流电机的运行特性来获取。复励自励直流电机，或者简称为复励直流电机，基本上包含了与电枢绕组既有串联连接又有并联连接的励磁绕组，如下图所示： 复励直流电机可以根据两部分绕组产生磁场的方向分为两种类型： A、积复励直流电机（cumulative compounded DC ma- chine） 当与电枢绕组串联的磁场产生了分流磁场通量以辅助主磁场通量时，这种电机称为积复励直流电机。 B、差复励直流电机（differential compounded DC ma- chine） 在差复励直流电机中，分流绕组和串联绕组的排列方式使分流磁场的磁通量减少了串联磁场的磁通量，从而导致整体磁场强度和扭矩都降低。 在这种情况下产生的净磁通量小于原始磁通量，所以在实际应用中比较少。差复励直流电机的复合特性如下图所示： 根据布置的性质，积复励直流电机和差复励直流电机都可以是短并励型或长并励型。 a、短并励直流电机（Short Shunt DC Motor） 如果并联励磁绕组仅与电枢绕组并联，而不与串联励磁绕组并联，那么这种电机就被称为短并励直流电机，更具体地说，可称为短并励复励直流电机。短并励直流电机的电路图如下图所示： b、长并励直流电机（Long Shunt DC Motor） 如果并联励磁绕组与电枢绕组以及串联励磁绕组都呈平行状态，那么这种电机被称为长并励复励直流电机，简称为长并励直流电机。长并励复励直流电机的电路图如下图所示：