一、按结构分类
有刷直流电机:结构上,主要由定子、转子、电刷和换向器等部分组成。工作原理是依靠电刷和换向器配合,在转子绕组中形成周期性变化的电流,使转子在定子磁场作用下持续转动。这种电机结构简单、控制方便、成本较低,在一些对精度要求不高、功率较小的设备,如玩具、小型风扇等领域应用广泛。但电刷与换向器之间存在摩擦,会产生磨损和火花,需要定期维护,且运行效率相对较低。
无刷直流电机:由电动机主体和驱动器组成,电动机主体没有电刷和换向器,采用电子换向器来控制电流方向。它利用霍尔传感器检测转子位置,通过控制器适时改变定子绕组的通电顺序,使转子能够按照预定方向旋转。无刷直流电机具有高效节能、运行平稳、噪音低、寿命长等优点,常用于对性能要求较高的场合,如新能源汽车、无人机、精密仪器等,但控制电路相对复杂,成本也较高。
二、按励磁方式分类
他励直流电机:其励磁绕组与电枢绕组相互独立,分别由不同的直流电源供电。这种电机的励磁电流不受电枢电流影响,通过调节励磁电源的电压或电流,可以方便地控制电机的磁场强度,从而实现对电机转速和转矩的精确调节。他励直流电机常用于需要精确调速的场合,如机床、电梯等。
并励直流电机:励磁绕组与电枢绕组并联,共用一个直流电源。由于并励绕组的电阻较大,通过的电流较小,其产生的磁场相对稳定。在负载变化时,电机的转速变化较小,具有较好的稳定性。并励直流电机适用于负载变化较大,但对转速稳定性要求较高的设备,如纺织机械、印染设备等。
串励直流电机:励磁绕组与电枢绕组串联,通过的电流相同。这种电机的特点是在启动和低速时能够产生较大的转矩,随着转速的升高,转矩逐渐减小。串励直流电机常用于需要较大启动转矩的场合,如电动车辆、起重机等。但在空载或轻载时,转速可能会过高,存在飞车的危险,因此一般不允许串励直流电机在空载或轻载下运行。
复励直流电机:同时具有并励和串励两种励磁绕组。根据并励和串励绕组的连接方式不同,可分为积复励和差复励。积复励电机中,并励和串励绕组产生的磁场方向相同,电机的性能介于并励和串励电机之间,既有较好的启动转矩,又能在一定程度上保持转速的稳定性;差复励电机中,并励和串励绕组产生的磁场方向相反,其性能较为特殊,应用相对较少。复励直流电机适用于一些对电机性能要求较为复杂的场合,如船舶电力推进系统等。