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法律研究牵引电动机：交流串励电动机
许多单相交流电动机已被开发用于牵引目的，但只有补偿串励式换向器电动机被认为最适合牵引服务。实际上，交流串励电动机由于具有较高的启动转矩，因此最适合牵引目的。
当直流串励电动机由交流电源供电时，它可以工作，但由于以下原因而无法令人满意地工作：
如果直流串励电动机由交流电源供电，则磁场和电枢电流在每个半周期都会反向。因此，电动机中以双倍频率产生单向转矩。
当交流电源供给直流串励电动机时，串励磁绕组的电感会导致异常的电压降和低的功率因数，从而导致电动机性能下降。
感应电动势和流过正在换向的电枢线圈的电流会在电刷和换向器片上产生火花。
串励磁绕组产生的交变磁通会导致过大的涡流损耗，从而导致电动机温度升高。因此，电动机的运行效率会下降。
因此，为了使直流串励电动机在交流电源上满意地运行（即交流串励电动机），需要进行一些修改，如下所示：
交流串励电动机的磁路必须采用叠片结构，以减少涡流损耗。
为了减少串励磁绕组的感抗，交流串励电动机的串励磁绕组必须设计成匝数较少。
串励磁绕组匝数的减少会降低负载转矩，即当串励磁绕组匝数减少时，其磁动势减小，从而导致磁通减小，这将增加电动机的速度，从而导致产生的转矩减小。但是，为了保持恒定的负载转矩，有必要按比例增加电枢匝数。因此，在交流串励电动机中，使用了大量的电枢导体。
当电枢匝数增加时，电枢的感抗也会增加。因此，在交流串励电动机的情况下，提供补偿绕组以抵消电枢电感增加的影响。
交流串励电动机应在低电压下运行，因为高电压和低电流电源需要大量的匝数才能产生所需的磁通。
交流串励电动机应在低频率下运行，因为磁绕组的感抗与频率成正比。因此，在低频率下，磁绕组的感抗降低。
下图显示了带有中间极和补偿绕组的单相交流串励电动机的示意图。
电动机轴上可获得的平均转矩由下式给出：
$$\mathrm{\mathit{T\mathrm{\: =\: }\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2\sqrt{2}}\pi }\left ( \frac{ZP\phi _{m}}{A} \right )I\, \mathrm{cos}\, \theta }}$$
其中，
𝑰 是电流的有效值
𝝓𝒎 是每极磁通的最大值
𝜽 是磁通量 φ 和电流 I 的相位角。
在交流串励电动机启动时，功率因数较低，因此从上述表达式可以看出，对于给定的电流，交流串励电动机产生的转矩小于直流串励电动机。因此，交流串励电动机不适用于需要频繁停车的郊区牵引服务，而更适合于不需要高加速度的主线服务。
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