Один из важнейших признаков классификации машины постоянного тока (МПТ),

который коренным образом влияет на их свойства – способ соединения электрических цепей якорной обмотки и обмотки возбуждения. Различают МПТ с независимым (параллельным), последовательным и смешанным возбуждением. Это соответствующим образом отображается на их схемах замещения.

В наиболее общем случае якорная цепь МПТ на схеме замещения может быть представлена тремя последовательно соединенными элементами: источником ЭДС Е, активным сопротивлением R_я и индуктивностью якорной обмотки L_я (рис. 8.21,а). Однако наиболее часто якорную обмотку изображают, как показано на рис. 8.21,б. При этом взаимные направления ЭДС и тока могут быть разными и зависят от режима работы МПТ. Обмотка возбуждения обычно представляется катушкой индуктивности.

У машин с независимым возбуждением (рис. 8.22,а) обмотка якоря 1 и обмотка возбуждения 2 электрически не связаны между собой и питаются от разных источников питания U_я и U_в, соответственно. Как правило, напряжение U_я, к которому подключается якорная обмотка, больше, чем напряжение обмотки возбуждения U_в. Это характерно для электрических машин средней и большой мощности.

Электрические машины относительно небольшой мощности обычно изготавливают на одинаковые напряжения якоря и возбуждения. В этом случае обмотки якоря и возбуждения соединяют между собой параллельно и подключают к общему источнику питания.

Такие МПТ называют машинами параллельного возбуждения.

Если мощность источника питания значительно превышает мощность электрической машины, то процессы в якорной обмотке и в обмотке возбуждения протекают независимо. Поэтому такие машины являются частным случаем МПТ независимого возбуждения, т.к. свойства их одинаковы.

В машинах последовательного возбуждения (рис. 8.22,б) якорная обмотка 1 и обмотка возбуждения 2 соединены последовательно и питаются от одного источника питания напряжением U.

Машины смешанного возбуждения (рис. 8.22,в) являются как бы комбинацией предыдущих. В них обмотка возбуждения разделена на две части, т.е. выполняется из двух полуобмоток. Одна из которых, например, 2’ включается последовательно с якорной обмоткой, а другая 2”- параллельно якорю или к дополнительному источнику питания U_в.

Следует заметить, что ток в обмотках независимого или параллельного возбуждения, как провило, минимум на порядок меньше тока в якорной обмотке. Это обуславливает конструктивную особенность таких обмоток возбуждения – они выполняются многовитковыми из относительно тонкого провода. Наоборот, ток в обмотках последовательного возбуждения и ток якоря одинаков. Поэтому такие обмотки возбуждения выполняют относительно толстым проводом с меньшим числом витков.