電動馬達

電動馬達

電動馬達（Electric motor）_又稱為馬達或電動機_是一種將電能轉化成機械能_並可再使用機械能產生動能_用來驅動其他裝置的電氣設備. 電動機種類非常繁多_但可大致分為交流電動機及直流電動機以用於不同的場合.

比較

直流電動機（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速_但此類電動機不宜在高溫、易燃等環境下操作_而且由於電動機中需要以碳刷作為電流變換器（Commutator）的部件（有刷馬達）_所以需要定期清理炭刷磨擦所產生的污物.無碳刷之馬達稱為無刷馬達_相對於有刷_無刷馬達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（AC Motor）則可以在高溫、易燃等環境下操作_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轉速須要控制交流電的頻率（或使用感應馬達_用增加內部阻力的方式_在相同交流電的頻率下降低電動機轉速）_控制其電壓只會影響電動機的扭力.一般民用馬達之電壓有 110V和220V等兩種_在工業應用還有380V或440V等型態.

原理　　

馬達的旋轉原理的依據為佛來明左手定則_當一導線置放於磁場內_若導線通上電流_則導線會切割磁場線使導線產生移動. 電流進入線圈產生磁場_利用電流的磁效應_使電磁鐵在固定的磁鐵內連續轉動的裝置_可以將電能轉換成力學能. 與永久磁鐵或由另一組線圈所產生的磁場互相作用產生動力 直流馬達的原理是定子不動_轉子依相互作用所產生作用力的方向運動. 交流馬達則是定子繞組線圈通上交流電_產生旋轉磁場_旋轉磁場吸引轉子一起作旋轉運動直流馬達的基本構造包括“電樞”、“場磁鐵”、“集電環”、“電刷”.

電樞:可以繞軸心轉動的軟鐵芯纏繞多圈線圈. 場磁鐵:產生磁場的強力永久磁鐵或電磁鐵. 集電環:線圈約兩端接至兩片半圓形的集電環_隨線圈轉動_可供改變電流方向的變向器.每轉動半圈（180度）_線圈上的電流方向就改變一次. 電刷:通常使用碳制成_集電環接觸固定位置的電刷_用以接至電源.

基本構造　

電動機的種類很多_以基本結構來說_其組成主要由定子（Stator）和轉子（Rotor）所構成.

定子在空間中靜止不動_轉子則可繞軸轉動_由軸承支撐.

定子與轉子之間會有一定空氣間隙_以確保轉子能自由轉動.

定子與轉子繞上線圈_通上電流產生磁場_就成為電磁鐵_定子和轉子其中之一亦可為永久磁鐵.

發展歷史

1835年_制作世界上第一台能驅動小電車的應用馬達為美國一位鐵匠達文波（Thomas Davenport）. 1870年代初期_世界上最早可商品化的馬達由比利時電機工程師Zenobe Theophile Gamme所發明.1888年_美國著名發明家尼古拉·特斯拉應用法拉第的電磁感應原理_發明交流馬達_即為感應馬達.1845年_英國物理學家惠斯頓（Wheatstone）申請線性馬達的專利_但原理於1960年代才被重視_而設計了實用性的線性馬達_目前已被廣泛在工業上應用. 1902年_瑞典工程師丹尼爾森利用特斯拉感應馬達的旋轉磁場觀念_發明了同步馬達.1923年_蘇格蘭人James Weir French 發明三相可變磁阻型（Variable reluctance）步進馬達.1962年_藉霍爾元件之助_實用之DC無刷馬達終於問世. 1980年代_實用之超音波馬達開始問世.

關鍵詞:發電機