電機(jī)的種類有很多，但按照供電電源來(lái)分，無(wú)非就是交流電機(jī)和直流電機(jī)。那么有沒(méi)有既可以使用交流電源，也可以使用直流電源的電機(jī)呢？

答案是:有，下面要介紹的單相串激(串勵(lì)）電機(jī)就是一種這樣的電機(jī)。

單相串激(串勵(lì))電機(jī)使用相當(dāng)普遍，像手電鉆、角磨機(jī)等各類手持電動(dòng)工具以及小家電大多使用的就是單相串激(串勵(lì)）電機(jī)，這種電機(jī)最明顯的特征是有碳刷。

 
單相串激(串勵(lì)）電機(jī)的機(jī)構(gòu)

單相串激(串勵(lì)）電機(jī)的結(jié)構(gòu)與直流串勵(lì)電機(jī)的結(jié)構(gòu)基本是相同的。

定子由鐵心和勵(lì)磁繞組組成，轉(zhuǎn)子由鐵心、電樞繞組、換向器及轉(zhuǎn)軸組成。勵(lì)磁繞組和電樞繞組都是繞線式繞組，二者通過(guò)碳刷和換向器形成串聯(lián)回路，這也是串勵(lì)的由來(lái)。

 
定子繞組也就是勵(lì)磁繞組一般只有一對(duì)磁極。轉(zhuǎn)子繞組也就是電樞繞組的線圈不是閉合的，只有碳刷接觸時(shí)才形成閉合回路。

串激電機(jī)的轉(zhuǎn)速和頻率有關(guān)系嗎？
三相異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速是有極對(duì)數(shù)和頻率決定的 串激電機(jī)單靠極對(duì)數(shù)來(lái)決定嗎 祥細(xì)點(diǎn)回答： 串激電機(jī)也叫通用電機(jī)，廣范用于電動(dòng)工具和家用電氣，它的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速快，效率高，體積小，啟動(dòng)轉(zhuǎn)軌大，一般都是一對(duì)磁極，要改變它的轉(zhuǎn)速只能通過(guò)該變電壓的高低，電流的大小或通過(guò)機(jī)械來(lái)調(diào)速，和頻率一點(diǎn)關(guān)系都沒(méi)有。

單相串激電機(jī)的工作原理

串激電機(jī)和直流串勵(lì)電機(jī)的結(jié)構(gòu)是相同的，所以瞬時(shí)兩者的工作狀態(tài)也是一樣的，我們可以先了解一下直流串勵(lì)電機(jī)的工作原理，然后稍加變化就可以明白串激電機(jī)的工作原理。

 
串勵(lì)電機(jī)的工作原理比較簡(jiǎn)單，好像以前課本上就講的這個(gè)。

電流從左側(cè)的線圈進(jìn)入，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)子繞組，從右側(cè)的線圈流出。根據(jù)電流的磁效應(yīng)，定子繞組會(huì)產(chǎn)生一個(gè)方向從圖中N到S的磁場(chǎng)，因?yàn)殡娏鞯姆较蚴枪潭ǖ模�所以磁�?chǎng)的方向也是固定的。

同時(shí)，通入電流的轉(zhuǎn)子繞組會(huì)受到電磁力的作用，力的方向可以根據(jù)左手定則判斷出來(lái)。在N極和S極范圍內(nèi)的線圈受到力的大小相同，但是方向不同，電磁力矩會(huì)使轉(zhuǎn)子開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)。

電磁力加上慣性的作用，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)半周以后，因?yàn)閾Q向器的存在，流入轉(zhuǎn)子線圈的電流方向會(huì)發(fā)生變化，使其在N和S范圍內(nèi)受力的方向不變，轉(zhuǎn)子就會(huì)一直轉(zhuǎn)動(dòng)下去。

這就是直流串勵(lì)電機(jī)的工作原理，單相串激電機(jī)因?yàn)榻尤氲氖墙涣麟姡�電流的方向是不斷變化的，定子繞組產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向也一直變化，但是因?yàn)檗D(zhuǎn)子繞組的電流方向同步發(fā)生變化，所以轉(zhuǎn)子的受力方向不會(huì)改變。

對(duì)于換向器想說(shuō)兩句，在接入直流電的時(shí)候，換向器確實(shí)起到了改變轉(zhuǎn)子繞組電流方向的作用，但是接入交流電時(shí)，方向的變化是交流本身的特性產(chǎn)生的，所以在單相串激電機(jī)里叫換向器好像不是特別合適。另外，關(guān)于左右手定則、安培定則、電磁感應(yīng)等等，上篇文章已經(jīng)做了介紹，這里不在贅述，需要的朋友可以去看看上篇關(guān)于三相異步電機(jī)的文章。

單相串激(串勵(lì)）電機(jī)的特點(diǎn)

串激電機(jī)有啟動(dòng)不需要電容、轉(zhuǎn)速快、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大等優(yōu)點(diǎn)，但也有噪音大、碳刷易磨損、電磁干擾強(qiáng)等缺點(diǎn)。

串激電機(jī)的轉(zhuǎn)速為什么可以很高？

串激電機(jī)的轉(zhuǎn)速比較高，可以達(dá)到幾千幾萬(wàn)轉(zhuǎn)，甚至更高。像手電鉆的電機(jī)轉(zhuǎn)速就在6000轉(zhuǎn)以上。

分析如下，設(shè)串激電機(jī)的轉(zhuǎn)速是n，

 
其中U是電源電壓，Ia是電樞反應(yīng)，Ra是電樞內(nèi)阻，Rs是電樞串聯(lián)電阻，Ce是電動(dòng)勢(shì)常數(shù)，Φ是氣隙磁通。

可以看出轉(zhuǎn)速和電源的頻率沒(méi)有關(guān)系，電源電壓增加，電樞電流減小都可以增加串激電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

串激電機(jī)為什么有啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大的特點(diǎn)？

先看一下轉(zhuǎn)矩公式:T=Ct*Φ*Ia，其中Ct是轉(zhuǎn)矩常數(shù)，和電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)；Φ是氣隙磁通；Ia是電樞電流。可以看出在電機(jī)確定的情況下，串激電機(jī)的轉(zhuǎn)矩主要和磁通及電樞電流有關(guān)。

上篇文章已經(jīng)了解過(guò)，繞組在切割磁通線的時(shí)候會(huì)感應(yīng)出反電動(dòng)勢(shì)，轉(zhuǎn)速越高，反電動(dòng)勢(shì)越大，對(duì)繞組電流的限制越大。

對(duì)于串激電機(jī)來(lái)說(shuō)，定子磁場(chǎng)的位置是固定的，在通電瞬間，轉(zhuǎn)子和定子是相對(duì)靜止的，沒(méi)有切割磁通線的情況存在，所以也就沒(méi)有反電動(dòng)勢(shì)。電流此時(shí)是很大的，磁通和電樞電流也大，所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩也大。隨著轉(zhuǎn)速的增加，反電動(dòng)勢(shì)增加，電流減小，轉(zhuǎn)矩也減小。

這就是串激電機(jī)的一個(gè)特點(diǎn)，轉(zhuǎn)速越慢轉(zhuǎn)矩越大，我們平時(shí)使用手持電動(dòng)工具時(shí)應(yīng)該有這樣的感受。

既然串激電機(jī)啟動(dòng)不需要電容，那么電動(dòng)工具里的電容是做什么的呢？

串激電機(jī)不需要起動(dòng)電容也不需運(yùn)行電容，加電容主要起到濾波作用，用來(lái)改善電氣特性，可以減小碳刷火花，提高電機(jī)壽命，減小電磁干擾等。