励磁线圈

励磁线圈是一个电磁体用于产生磁场中的电磁机，典型的是旋转电机如电动机或发电机。它由一个线圈组成，电流流过该线圈。

在旋转机器中，励磁线圈缠绕在引导磁场线的铁磁芯上。磁芯分为两部分：固定的定子和在其中旋转的转子。磁场线以连续的回路或磁路的形式从定子穿过转子，然后再次穿过定子。励磁线圈可以在定子上，也可以在转子上。

磁路的特征是磁极，即围绕转子的等角度位置，磁场线在该位置处从定子传递到转子，反之亦然。定子按其具有的极数进行分类。大多数装置的每极使用一个励磁线圈。一些较旧或更简单的布置使用在每个端部都有一个磁极的单个励磁线圈。

尽管励磁线圈最常在旋转电机中找到，但它们在许多其他电磁电机中也使用了。这些包括从简单的电磁体到复杂的实验室仪器，例如质谱仪和NMR机器。在轻质永磁体问世之前，励磁线圈曾广泛用于扬声器中。

许多旋转电机通常需要通过滑动触点（换向器或滑环）将电流传输到运动的转子（或从中抽出）。这些触点通常是这种机器最复杂，最不可靠的部分，并且还可能限制机器可以处理的xxx电流。因此，当机器必须使用两组绕组时，通常将电流最小的绕组放在转子上，将电流xxx的绕组放在定子上。

磁场线圈可以安装在任一转子或定子，这取决于任何一种方法是xxx有成本效益的设备设计。

在有刷直流电动机中，磁场是静态的，但是必须对电枢电流进行换向，以使其持续旋转。这是通过换向器，旋转滑环和开关的组合为转子提供电枢绕组来实现的。交流感应电动机还使用定子上的励磁线圈，转子上的电流由鼠笼中的感应提供。

对于发电机，励磁电流小于输出电流。因此，磁场被安装在转子上并通过滑环供应。输出电流来自定子，避免了大电流滑环的需要。在现在通常已经过时的直流发电机中，现在已经淘汰了带有整流器的交流发电机，对换向的需求意味着仍然需要电刷和换向器。对于电镀中使用的大电流，低压发生器，这可能需要特别大且复杂的刷具。

在发电机发展的早期，定子磁场经历了从单双极场到后来的多极设计的发展改进。

双极发电机在1890年之前是通用的，但在其后的几年中被多极磁场磁铁所取代。然后，双极发电机仅被制成非常小的尺寸。

这两种主要类型之间的垫脚石是结果极双极发电机，其中两个励磁线圈成环排列在定子周围。

之所以需要进行此更改，是因为更高的电压可以更有效地通过细电线传输功率。为了增加输出电压，直流发电机必须旋转得更快，但是对于特定的大型输电发电机来说，超过一定速度是不切实际的。

通过增加围绕Gramme环的磁极面的数量，可以使磁环在一圈中比基本的两极发电机切割更多的磁力线。因此，四极发电机输出的电压是两极发电机的两倍，六极发电机输出的电压是两极发电机的三倍，依此类推。这允许输出电压增加而不同时增加旋转速率。

在多极发电机中，电枢和励磁磁体被圆形框架或“环形磁轭”围绕，励磁磁体固定在该圆形框架或“环形磁轭”上。这具有强度、简单、外观对称和磁漏最小的优点，因为极靴具有尽可能小的表面，并且磁通路径比两极设计的更短。

线圈通常用漆包铜线（有时称为电磁线）缠绕。绕组材料必须具有低电阻，以减少励磁线圈消耗的功率，但更重要的是，减少由欧姆加热产生的废热。绕组中的热量过多是常见的故障原因。由于铜的成本增加，越来越多地使用铝绕组。

除了高成本外，比铜更好的材料是银，因为它的电阻率更低。银已在极少数情况下使用。