電機的種類有很多，但按照供電電源來分，無非就是交流電機和直流電機。那么有沒有既可以使用交流電源，也可以使用直流電源的電機呢？

答案是:有，下面要介紹的單相串激(串勵）電機就是一種這樣的電機。

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

 
單相串激(串勵）電機的機構(gòu)

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

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

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

串激電機的轉(zhuǎn)速和頻率有關(guān)系嗎？
三相異步電機的轉(zhuǎn)速是有極對數(shù)和頻率決定的 串激電機單靠極對數(shù)來決定嗎 祥細(xì)點回答： 串激電機也叫通用電機，廣范用于電動工具和家用電氣，它的特點是轉(zhuǎn)速快，效率高，體積小，啟動轉(zhuǎn)軌大，一般都是一對磁極，要改變它的轉(zhuǎn)速只能通過該變電壓的高低，電流的大小或通過機械來調(diào)速，和頻率一點關(guān)系都沒有。

單相串激電機的工作原理

串激電機和直流串勵電機的結(jié)構(gòu)是相同的，所以瞬時兩者的工作狀態(tài)也是一樣的，我們可以先了解一下直流串勵電機的工作原理，然后稍加變化就可以明白串激電機的工作原理。

 
串勵電機的工作原理比較簡單，好像以前課本上就講的這個。

電流從左側(cè)的線圈進入，經(jīng)過轉(zhuǎn)子繞組，從右側(cè)的線圈流出。根據(jù)電流的磁效應(yīng)，定子繞組會產(chǎn)生一個方向從圖中N到S的磁場，因為電流的方向是固定的，所以磁場的方向也是固定的。

同時，通入電流的轉(zhuǎn)子繞組會受到電磁力的作用，力的方向可以根據(jù)左手定則判斷出來。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，電磁力矩會使轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動。

電磁力加上慣性的作用，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動半周以后，因為換向器的存在，流入轉(zhuǎn)子線圈的電流方向會發(fā)生變化，使其在N和S范圍內(nèi)受力的方向不變，轉(zhuǎn)子就會一直轉(zhuǎn)動下去。

這就是直流串勵電機的工作原理，單相串激電機因為接入的是交流電，電流的方向是不斷變化的，定子繞組產(chǎn)生的磁場方向也一直變化，但是因為轉(zhuǎn)子繞組的電流方向同步發(fā)生變化，所以轉(zhuǎn)子的受力方向不會改變。

對于換向器想說兩句，在接入直流電的時候，換向器確實起到了改變轉(zhuǎn)子繞組電流方向的作用，但是接入交流電時，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)于三相異步電機的文章。

單相串激(串勵）電機的特點

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

串激電機的轉(zhuǎn)速為什么可以很高？

串激電機的轉(zhuǎn)速比較高，可以達到幾千幾萬轉(zhuǎn)，甚至更高。像手電鉆的電機轉(zhuǎn)速就在6000轉(zhuǎn)以上。

分析如下，設(shè)串激電機的轉(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是電動勢常數(shù)，Φ是氣隙磁通。

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

串激電機為什么有啟動轉(zhuǎn)矩大的特點？

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。可以看出在電機確定的情況下，串激電機的轉(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，繞組在切割磁通線的時候會感應(yīng)出反電動勢，轉(zhuǎn)速越高，反電動勢越大，對繞組電流的限制越大。

對于串激電機來說，定子磁場的位置是固定的，在通電瞬間，轉(zhuǎn)子和定子是相對靜止的，沒有切割磁通線的情況存在，所以也就沒有反電動勢。電流此時是很大的，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，反電動勢增加，電流減小，轉(zhuǎn)矩也減小。

這就是串激電機的一個特點，轉(zhuǎn)速越慢轉(zhuǎn)矩越大，我們平時使用手持電動工具時應(yīng)該有這樣的感受。

既然串激電機啟動不需要電容，那么電動工具里的電容是做什么的呢？

串激電機不需要起動電容也不需運行電容，加電容主要起到濾波作用，用來改善電氣特性，可以減小碳刷火花，提高電機壽命，減小電磁干擾等。