直流機は外側で静止している界磁と内側で回転する電機子に分けられる。直流電力を加えると電動機として働き動力を得る。外部から動力を加えると発電機として働き電力を得る。
励起
励起とは界磁コイルに電流を流して主磁束Φを発生させること。
他励:界磁コイルが直流発電機と別の回路。
分巻:直流発電機の電機子と界磁コイルが並列に接続されている回路
直巻:直流発電機の電機子と界磁コイルが直列に接続されている回路
複巻:直流発電機の電機子と界磁コイルが並列と直列に接続されている回路
直流発電機の誘導起電力
$$E = (\frac{PZ}{60a})\Phi N$$
$$E = V + I_a R_a$$
$$E:誘導起電力、N:回転速度$$ $$\Phi :主磁束、P:極数$$ $$Z:電機子総導体数、a:巻線の並列回路数$$$$e = v B l$$
$$v = r \omega = \frac{D}{2}\frac{2\pi N}{60} = \frac{\pi D N}{60}$$
$$B = \frac{P \Phi}{\pi D l},e = \frac{P \Phi N}{60}$$
直流電動機
$$逆起電力:E = (\frac{P Z}{60 a})\Phi N$$
$$トルク:T =T (\frac{P Z}{2 \pi a})\Phi I_a = \frac{P}{\omega }$$
$$I_a:電機子電流$$ $$$$$$出力:P = E I_a = \frac{2 \pi a T}{P Z \Phi}$$
$$E = V - I_a R_a$$ $$N = (\frac{60 a}{P Z})\frac{V - I_a R_a}{\Phi }$$
$$V:端子電圧、I_a:電機子電流$$ $$R_a:電機子巻線の抵抗$$