（1-6）

图中磁化曲线只有一个励磁绕组励磁的，这种曲线可以通过测试的方法轻松获得，不需要任何设计步骤的知识。

大范围励磁下的铁磁阻与空气气隙相比可以忽略不计，在这种情况下磁通与励磁绕组的总磁势成线性比例关系，比例常数就是直轴的气隙导磁性。

直流电机的显著优势源自于通过选择励磁绕组的励磁方式而获得不同的运转方式。励磁绕组可以从外部直流电源以他励的方式励磁，也可以以自励的方式励磁。换句话，直流电机可以提供自身励磁。励磁方式不仅极大地影响它的静态特性，而且极大地影响在控制系统中电机的动态性能。

他励发电机的联接图解已经给出的。所需的励磁电流只是电枢电流中的一小部分。在励磁电路中少量的功率可以控制相对一大部分电枢电路的功率。换句话说，发电机是一个功率放大器，当需要在大范围控制电枢电压时，他励发电机通常在反馈控制系统中使用。自励发电机的励磁绕组可以有三种不同的供电方式。励磁线圈可以与电枢串联起来，这便是串励发电机；励磁绕组可以与电枢并联在一起，这便是并励发电机。也可以同时以两种方式相连接组成一个复励发电机。为了引起自励过程，在自励发电机中必须存在剩磁。

在典型的静态伏-安特性中，假定原动机速度恒定，稳态电动势与端电压之间的关系为来`自^优尔论*文-网www.youerw.com

                    （1-7）

其中 是电枢输出电流， 是电枢回路电阻。在发动机中， 大于 。电磁转矩 是一个反转矩。

他励发电机的端电压随着负载电流的增大而轻微的减小，主要是因为电压在电枢电阻上的压降。串励发电机中的励磁电流与负载电流相同，所以气隙磁通和电压随负载变化很大，因此很少采用串励发电机。并励发电机电压随负载增加会有所下降，但在许多应用场合，这并不妨碍使用。复励发电机的连接通常使串励绕组的磁势与并励绕组磁势相加，其优点是通过串励绕组作用，每极磁通随着负载增加，从而产生一个随负载增加近似为常数的输出电压。通常，并励绕组匝数多，导线细；而绕在外部的串励绕组由于它必须承载电机的整个电枢电流，所以其构成的导线相对较粗。不论是并励还是复励发电机的电压都可借助并励磁场中的变阻器在适度的范围内得到调节。

所有励磁的方法在电动机上同样适用。在电动机典型的静态转速—转矩特性中，电机端电压假设由恒压源供电，在电动机中感应的电势 与路端电压 间关系是

                   （1-8）

 是电枢输入电流。电势 小于端电压 。电枢电流与发电机中的方向相反，且电磁转矩与电枢旋转方向相同。

对于并励与他励电动机来说，磁场磁通基本近似为常数，因此转矩的增加必须要求电枢电流近似成比例增大，同时为允许增大的电流通过小的电枢电阻，要求反电势稍有减少。由于反电势决定于磁通和转速，因此，转速必须稍稍降低。与鼠笼式感应电动机类似，并励电动机实际是一种从空载到满负荷的速度基本上只有5%的下降的恒速电动机。从起动转矩到达到最大转矩之间一直是被电枢电流所控制可以正常交替进行。

并励电动机的一个显著优点是速度控制，通过在并励绕组回路装上内部变阻器，励磁电流和每极磁通都可任意改变。而磁通的变化导致转速相反的变化以维持反电势大致等于外施加端电压。用这种方法我们可以获得最大调速范围为4或5比1，最高转速同样受到换向条件的限制。通过改变外施加电枢电压，可以获得很宽的调速范围。