一、按結(jié)構(gòu)分類
有刷直流電機:結(jié)構(gòu)上,主要由定子、轉(zhuǎn)子、電刷和換向器等部分組成。工作原理是依靠電刷和換向器配合,在轉(zhuǎn)子繞組中形成周期性變化的電流,使轉(zhuǎn)子在定子磁場作用下持續(xù)轉(zhuǎn)動。這種電機結(jié)構(gòu)簡單、控制方便、成本較低,在一些對精度要求不高、功率較小的設(shè)備,如玩具、小型風(fēng)扇等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。但電刷與換向器之間存在摩擦,會產(chǎn)生磨損和火花,需要定期維護,且運行效率相對較低。
無刷直流電機:由電動機主體和驅(qū)動器組成,電動機主體沒有電刷和換向器,采用電子換向器來控制電流方向。它利用霍爾傳感器檢測轉(zhuǎn)子位置,通過控制器適時改變定子繞組的通電順序,使轉(zhuǎn)子能夠按照預(yù)定方向旋轉(zhuǎn)。無刷直流電機具有高效節(jié)能、運行平穩(wěn)、噪音低、壽命長等優(yōu)點,常用于對性能要求較高的場合,如新能源汽車、無人機、精密儀器等,但控制電路相對復(fù)雜,成本也較高。
二、按勵磁方式分類
他勵直流電機:其勵磁繞組與電樞繞組相互獨立,分別由不同的直流電源供電。這種電機的勵磁電流不受電樞電流影響,通過調(diào)節(jié)勵磁電源的電壓或電流,可以方便地控制電機的磁場強度,從而實現(xiàn)對電機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的精確調(diào)節(jié)。他勵直流電機常用于需要精確調(diào)速的場合,如機床、電梯等。
并勵直流電機:勵磁繞組與電樞繞組并聯(lián),共用一個直流電源。由于并勵繞組的電阻較大,通過的電流較小,其產(chǎn)生的磁場相對穩(wěn)定。在負(fù)載變化時,電機的轉(zhuǎn)速變化較小,具有較好的穩(wěn)定性。并勵直流電機適用于負(fù)載變化較大,但對轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性要求較高的設(shè)備,如紡織機械、印染設(shè)備等。
串勵直流電機:勵磁繞組與電樞繞組串聯(lián),通過的電流相同。這種電機的特點是在啟動和低速時能夠產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)矩,隨著轉(zhuǎn)速的升高,轉(zhuǎn)矩逐漸減小。串勵直流電機常用于需要較大啟動轉(zhuǎn)矩的場合,如電動車輛、起重機等。但在空載或輕載時,轉(zhuǎn)速可能會過高,存在飛車的危險,因此一般不允許串勵直流電機在空載或輕載下運行。
復(fù)勵直流電機:同時具有并勵和串勵兩種勵磁繞組。根據(jù)并勵和串勵繞組的連接方式不同,可分為積復(fù)勵和差復(fù)勵。積復(fù)勵電機中,并勵和串勵繞組產(chǎn)生的磁場方向相同,電機的性能介于并勵和串勵電機之間,既有較好的啟動轉(zhuǎn)矩,又能在一定程度上保持轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性;差復(fù)勵電機中,并勵和串勵繞組產(chǎn)生的磁場方向相反,其性能較為特殊,應(yīng)用相對較少。復(fù)勵直流電機適用于一些對電機性能要求較為復(fù)雜的場合,如船舶電力推進系統(tǒng)等。