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電動馬達(dá)是什么

2023-06-29 10:23:34 玩車行家 3795次閱讀 投稿:天凝

電動馬達(dá)是什么

電動馬達(dá)(Electric motor),又稱為馬達(dá)或電動機(jī),是一種將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能,并可再使用機(jī)械能產(chǎn)生動能,用來驅(qū)動其他裝置的電氣設(shè)備。 電動機(jī)種類非常繁多,但可大致分為交流電動機(jī)及直流電動機(jī)以用于不同的場合。比較直流電動機(jī)(DC Motor)的好處為在控速方面比較簡單,只須控制電壓大小已可控制共轉(zhuǎn)速,但此類電動機(jī)不宜在高溫、易燃等環(huán)境下操作,而且由于電動機(jī)中需要以碳刷作為電流變換器(Commutator)的部件(有刷馬達(dá)),所以需要定期清理炭刷磨擦所產(chǎn)生的污物。

無碳刷之馬達(dá)稱為無刷馬達(dá),相對于有刷,無刷馬達(dá)因為少了碳刷與軸的摩擦因此較省電也比較安靜。

制作難度較高、價格也較高。

交流電動機(jī)(AC Motor)則可以在高溫、易燃等環(huán)境下操作,而且不用定期清理碳刷的污物,但在控速上比較困難,因為控制交流電動機(jī)轉(zhuǎn)速須要控制交流電的頻率(或使用感應(yīng)馬達(dá),用增加內(nèi)部阻力的方式,在相同交流電的頻率下降低電動機(jī)轉(zhuǎn)速),控制其電壓只會影響電動機(jī)的扭力。

一般民用馬達(dá)之電壓有 110V和220V等兩種,在工業(yè)應(yīng)用還有380V或440V等型態(tài)。

原理  馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)原理的依據(jù)為佛來明左手定則,當(dāng)一導(dǎo)線置放于磁場內(nèi),若導(dǎo)線通上電流,則導(dǎo)線會切割磁場線使導(dǎo)線產(chǎn)生移動。

電流進(jìn)入線圈產(chǎn)生磁場,利用電流的磁效應(yīng),使電磁鐵在固定的磁鐵內(nèi)連續(xù)轉(zhuǎn)動的裝置,可以將電能轉(zhuǎn)換成力學(xué)能。

與永久磁鐵或由另一組線圈所產(chǎn)生的磁場互相作用產(chǎn)生動力 直流馬達(dá)的原理是定子不動,轉(zhuǎn)子依相互作用所產(chǎn)生作用力的方向運動。

交流馬達(dá)則是定子繞組線圈通上交流電,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,旋轉(zhuǎn)磁場吸引轉(zhuǎn)子一起作旋轉(zhuǎn)運動直流馬達(dá)的基本構(gòu)造包括電樞”、場磁鐵”、集電環(huán)”、電刷”。

電樞:可以繞軸心轉(zhuǎn)動的軟鐵芯纏繞多圈線圈。

場磁鐵:產(chǎn)生磁場的強(qiáng)力永久磁鐵或電磁鐵。

集電環(huán):線圈約兩端接至兩片半圓形的集電環(huán),隨線圈轉(zhuǎn)動,可供改變電流方向的變向器。

每轉(zhuǎn)動半圈(180度),線圈上的電流方向就改變一次。

電刷:通常使用碳制成,集電環(huán)接觸固定位置的電刷,用以接至電源。

基本構(gòu)造 電動機(jī)的種類很多,以基本結(jié)構(gòu)來說,其組成主要由定子(Stator)和轉(zhuǎn)子(Rotor)所構(gòu)成。

定子在空間中靜止不動,轉(zhuǎn)子則可繞軸轉(zhuǎn)動,由軸承支撐。

定子與轉(zhuǎn)子之間會有一定空氣間隙,以確保轉(zhuǎn)子能自由轉(zhuǎn)動。

定子與轉(zhuǎn)子繞上線圈,通上電流產(chǎn)生磁場,就成為電磁鐵,定子和轉(zhuǎn)子其中之一亦可為永久磁鐵。

發(fā)展歷史1835年,制作世界上第一臺能驅(qū)動小電車的應(yīng)用馬達(dá)為美國一位鐵匠達(dá)文波(Thomas Davenport)。

1870年代初期,世界上最早可商品化的馬達(dá)由比利時電機(jī)工程師Zenobe Theophile Gamme所發(fā)明。

1888年,美國著名發(fā)明家尼古拉·特斯拉應(yīng)用法拉第的電磁感應(yīng)原理,發(fā)明交流馬達(dá),即為感應(yīng)馬達(dá)。

1845年,英國物理學(xué)家惠斯頓(Wheatstone)申請線性馬達(dá)的專利,但原理于1960年代才被重視,而設(shè)計了實用性的線性馬達(dá),目前已被廣泛在工業(yè)上應(yīng)用。

1902年,瑞典工程師丹尼爾森利用特斯拉感應(yīng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)磁場觀念,發(fā)明了同步馬達(dá)。

1923年,蘇格蘭人James Weir French 發(fā)明三相可變磁阻型(Variable reluctance)步進(jìn)馬達(dá)。

1962年,藉霍爾元件之助,實用之DC無刷馬達(dá)終于問世。

1980年代,實用之超音波馬達(dá)開始問世。

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