串激電機(jī)是一種常見的直流電機(jī)，它通過串聯(lián)電樞和磁極產(chǎn)生磁場(chǎng)，利用磁場(chǎng)與電流相互作用，完成機(jī)械能和電能之間的相互轉(zhuǎn)換。下面從一下幾個(gè)方面來詳細(xì)介紹串激電機(jī)的工作原理。

一、電樞和磁極的結(jié)構(gòu)及作用

串激電機(jī)的主要部件包括電樞和磁極。電樞由導(dǎo)電線圈和換向器組成，通常為多圈繞組，通過換向器將直流電源中的電流反復(fù)改變方向，并從不同的繞組段流過，使電樞在磁極之間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩。磁極通常由減小的磁芯和繞制在磁芯上的磁線圈組成，它們的作用是產(chǎn)生磁場(chǎng)，使磁場(chǎng)與電流產(chǎn)生相互作用，產(chǎn)生電動(dòng)力矩。

二、磁場(chǎng)和電流的相互作用

串激電機(jī)的工作原理基于磁場(chǎng)與電流的相互作用。當(dāng)直流電源通電時(shí)，電流會(huì)在電樞的繞組中流動(dòng)，并激勵(lì)磁極周圍的磁通量。由于電樞中的電流方向隨著交流的改變而不斷變化，因此磁場(chǎng)的方向也會(huì)不斷改變，從而產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)。

電樞中的電流和磁場(chǎng)之間會(huì)產(chǎn)生洛倫茲力，這是一種電動(dòng)力矩，它會(huì)將電樞旋轉(zhuǎn)。當(dāng)電樞旋轉(zhuǎn)時(shí)，交流電流的方向會(huì)隨著電樞繞組的不斷變化而改變，而機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致電樞繞組的方向發(fā)生變化，因此反向的電流會(huì)不斷產(chǎn)生，因而電動(dòng)力矩就會(huì)一直保持并維持電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。

三、換向器的作用

換向器是電樞中一個(gè)非常重要的部分，它負(fù)責(zé)不斷改變電樞中電流的方向和繞組的連接方式，從而使電樞在磁極間旋轉(zhuǎn)并保證連續(xù)不間斷的動(dòng)力輸出。因此，換向器的性能對(duì)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)特性和效率有重要的影響。通常使用機(jī)械式換向器或電子式換向器，但近年來，越來越多的電機(jī)采取了先進(jìn)的電動(dòng)換向器。

四、電機(jī)的性能參數(shù)

電機(jī)的性能參數(shù)通常包括轉(zhuǎn)速、電流、扭矩、效率和功率等。在串激電機(jī)中，轉(zhuǎn)速主要取決于電樞的電壓和負(fù)載特性，以及電機(jī)的磁路結(jié)構(gòu)。在設(shè)計(jì)電機(jī)時(shí)，需要充分考慮不同的負(fù)載條件和環(huán)境因素，并通過針對(duì)性的設(shè)計(jì)和選擇，使電機(jī)的性能達(dá)到最佳。此外，電機(jī)的效率和功率也是評(píng)估電機(jī)性能的重要指標(biāo)，需要充分考慮電機(jī)的損耗，以取得最小化的效率和最大化的功率。

總之，串激電機(jī)的工作原理非常復(fù)雜，主要涉及電樞和磁極、磁場(chǎng)和電流之間的相互作用，以及換向器的恰當(dāng)運(yùn)用。只有合理的機(jī)械和電學(xué)設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)秀的性能，因此，需要我們認(rèn)真對(duì)待電機(jī)的設(shè)計(jì)和選擇過程，為實(shí)際生產(chǎn)提供能量的保障。