有刷直流电机的励磁方式（绕组供电方式）决定了其性能和特性。主要有以下四种基本类型：

一、他励（Separately Excited）

• 原理：励磁绕组和电枢绕组使用独立的电源供电，励磁电流与电枢电流无关。
• 图解示意：

  +----------+       +----------+
  | 励磁电源 |------>| 励磁绕组 |（产生主磁场）
  +----------+       +----------+
  +----------+       +----------+
  | 电枢电源 |------>| 电枢绕组 |（产生驱动转矩）
  +----------+       +----------+

• 特点：
  • 控制灵活度高（励磁电流和电枢电流可独立调节）。
  • 可方便实现弱磁调速（减小励磁电流来提高转速）。
  • 启动、制动、正反转控制性能好。
  • 常用于对调速性能要求高的场合（如精密机床、电梯）。
  • 成本较高（需要两个独立电源）。

二、并励（Shunt Excited）

• 原理：励磁绕组和电枢绕组并联，由同一个电源供电。励磁电压和电枢电压相同，励磁电流恒定（励磁绕组的电阻固定）。
• 图解示意：

  +-------------------+
  |   直流电源        |
  | +-----+   +-----+ |
  | |电枢 |---|     | |
  | +-----+   |     | |
  |           |开关/|----- (电枢接线端)
  |           |启动器|
  | +-----+   |     | |
  | |励磁 |---|     | |
  | +-----+   +-----+ |
  +-------------------+

• 特点：
  • 转速稳定性较好（负载变化时，励磁电流不变）。
  • 负载增加时，转速下降稍明显（但比他励好）。
  • 不可靠短路保护（若突然短路，励磁绕组电流会瞬间增大）。
  • 结构简单，成本低于他励。
  • 应用广泛（如通用驱动装置）。

三、串励（Series Excited）

• 原理：励磁绕组和电枢绕组串联，由同一个电源供电。励磁电流等于电枢电流。
• 图解示意：

  +-------------------+
  |   直流电源        |
  | +-----+  +-----+  |
  | |励磁 |--|电枢 |--|
  | +-----+  +-----+  |
  +-------------------+

• 特点：
  • 启动转矩非常大（启动时电枢电流极大，励磁电流也大，磁场很强）。
  • 负载增加时，转速急剧下降（过载能力强）。
  • 不允许空载或轻载运行（转速会飞升到危险水平）。
  • 结构简单，成本低。
  • 适用于要求大启动转矩、负载变化剧烈的场合（如牵引电机、起重机、电钻）。

四、复励（Compound Excited）

• 原理：电机同时装有串励绕组和并励绕组。由同一个电源供电。
• 图解示意：

  +-------------------------------+
  |       直流电源                |
  |   +-------+   +-------+       |
  | +-|并励绕组|   |串励绕组|---+ |
  | | +-------+   +-------+   | |
  | |                         | |
  | | +-------------------+   | |
  | +-|电枢绕组          |-----+ |
  |   +-------------------+       |
  +-------------------------------+

• 分类：
  • 积复励（Cumulative Compound）：串励绕组磁场方向与并励绕组一致。
  • 差复励（Differential Compound）：串励绕组磁场方向与并励绕组相反（很少用）。
• 特点（主要指积复励）：
  • 结合了并励和串励的优点：有良好的启动转矩（靠串励部分），同时空载或轻载时转速不过高（靠并励部分提供稳定磁场）。
  • 负载增加时，转速下降程度介于并励和串励之间（比并励下降多，比串励下降少）。
  • 应用广泛，兼顾启动力矩和速度稳定性（如工业电机、往复式压缩机）。

永磁体励磁（特殊类型）

• 原理：用永磁体代替电磁铁（励磁绕组）产生主磁场。
• 图解示意：电枢结构不变，磁场由定子上的固定永磁体（如钕铁硼）提供。
• 特点：
  • 效率高（无励磁铜耗）。
  • 结构简单、体积小、重量轻。
  • 维护少。
  • 控制性好（类似他励，通过控制电枢电流即可调速）。
  • 广泛应用于小型、高效直流电机（如玩具、模型、汽车辅助设备）。
  • 通常被视为他励的一种特例。

总结对比表

通过理解不同的励磁方式，可以更好地根据应用需求（启动力矩、速度稳定性、成本等）选择合适的直流电机类型。