串激电机，作为一种重要的电机类型，广泛应用于工业生产、交通运输和家用电器等领域。本文将深入解析串激电机的原理、特性及其在交流电源下的应用，帮助读者全面了解这一强大动力的来源。
一、串激电机的定义与分类
1. 定义
串激电机是一种直流电动机，其电源由直流电源提供，但由于其电枢绕组和励磁绕组串联连接，因此称为串激电机。
2. 分类
根据励磁方式的不同，串激电机可分为以下两类：
- 直流串激电机：励磁绕组由直流电源供电，电枢绕组与励磁绕组串联连接。
- 交流串激电机：励磁绕组由交流电源供电，电枢绕组与励磁绕组串联连接。
本文主要介绍交流串激电机。
二、交流串激电机的原理
交流串激电机的工作原理如下：
- 励磁绕组：在励磁绕组中通入交流电流，产生交变磁场。
- 电枢绕组：电枢绕组在交变磁场中产生感应电动势，进而产生交变电流。
- 电磁转矩：交变电流与交变磁场相互作用，产生电磁转矩，使电机的转子旋转。
三、交流串激电机的特性
1. 功率范围广
交流串激电机的功率范围可以从几瓦到数千千瓦，适用于各种功率需求的场合。
2. 转速稳定
交流串激电机的转速受负载变化的影响较小，具有较高的转速稳定性。
3. 起动转矩大
交流串激电机具有较高的起动转矩，适用于需要大起动转矩的场合。
4. 效率高
交流串激电机的效率较高，一般在90%以上。
四、交流串激电机的应用
交流串激电机广泛应用于以下领域：
- 交通运输：如电动汽车、轨道交通等。
- 工业生产：如起重机械、金属加工机械等。
- 家用电器：如空调、冰箱等。
五、交流串激电机在交流电源下的运行
1. 励磁方式
交流串激电机的励磁方式主要有以下两种：
- 自励式：励磁绕组与电枢绕组串联，由电机本身产生励磁电流。
- 他励式：励磁绕组由外部直流电源供电，与电枢绕组串联。
2. 运行特性
在交流电源下，交流串激电机的运行特性如下：
- 转矩-转速特性：转矩与转速近似成正比，适用于需要恒定转速的场合。
- 功率因数：功率因数较低，一般在0.6~0.8之间。
六、总结
交流串激电机作为一种高效的电机类型，在交流电源下具有广泛的适用性。了解其原理、特性及应用，有助于我们更好地利用这一强大动力，推动我国工业和交通运输等领域的发展。