电动马达(Electric motor),又称为马达或电动机,是一种将电能转化成机械能,并可再使用机械能产生动能,用来驱动其他装置的电气设备。 电动机种类非常繁多,但可大致分为交流电动机及直流电动机以用于不同的场合。

1.电动马达的工作原理

马达的旋转原理的依据为约翰.安布罗斯.弗莱明的左手定则,当一导线置放于磁场内,若导线通上电流,则导线会切割磁场线使导线产生移动。 电流进入线圈产生磁场,利用电流的磁效应,使电磁铁在固定的磁铁内连续转动的装置,可以将电能转换成力学能。 与永久磁铁或由另一组线圈所产生的磁场互相作用产生动力 直流马达的原理是定子不动,转子依相互作用所产生作用力的方向运动。 交流马达则是定子绕组线圈通上交流电,产生旋转磁场,旋转磁场吸引转子一起作旋转运动直流马达的基本构造包括“电枢”、“场磁铁”、“集电环”、“电刷”。

电枢:可以绕轴心转动的软铁芯缠绕多圈线圈。 场磁铁:产生磁场的强力永久磁铁或电磁铁。 集电环:线圈约两端接至两片半圆形的集电环,随线圈转动,可供改变电流方向的变向器。每转动半圈(180度),线圈上的电流方向就改变一次。 电刷:通常使用碳制成,集电环接触固定位置的电刷,用以接至电源。

电动马达的工作原理

2.电动马达的基本构造

电动机的种类很多,以基本结构来说,其组成主要由定子(Stator)和转子(Rotor)所构成。

定子在空间中静止不动,转子则可绕轴转动,由轴承支撑。

定子与转子之间会有一定空气间隙,以确保转子能自由转动。

定子与转子绕上线圈,通上电流产生磁场,就成为电磁铁,定子和转子其中之一亦可为永久磁铁。

电动马达的基本构造

3.电动马达的作用

典型的感应电动机 应用非常广泛

电动用途众多,大至重型工业,小至小型玩具都有其踪迹。在不同的环境下都会选择不同类型的电动机,以下是一些例子: 制风设备, 例如电风扇 电动玩具车、船等 升降机, 电梯 以电力推动的交通工具, 例如地下铁路, 电车 工厂与大卖场的运输带 公共汽车上的电动自动门 电动卷闸民生用品

光驱 打印机 洗衣机 水泵 磁盘机 电动刮胡刀 录音机 录影机 CD唱盘工业与商业用途

快速电梯 工作母机(如:机床) 纺织机 搅拌机

电动马达的作用

4.电动马达的发展历史

1835年,制作世界上第一台能驱动小电车的应用马达为美国一位铁匠达文波(Thomas Davenport)。

1870年代初期,世界上最早可商品化的马达由比利时电机工程师Zenobe Theophile Gamme所发明。

1888年,美国著名发明家尼古拉·特斯拉应用法拉第的电磁感应原理,发明交流马达,即为感应马达。

1845年,英国物理学家惠斯顿(Wheatstone)申请线性马达的专利,但原理于1960年代才被重视,而设计了实用性的线性马达,已被广泛在工业上应用。 

1902年,瑞典工程师丹尼尔森利用特斯拉感应马达的旋转磁场观念,发明了同步马达

1923年,苏格兰人James Weir French 发明三相可变磁阻型(Variable reluctance)步进马达。

1962年,藉霍尔元件之助,实用之DC无刷马达终于问世。

1980年代,实用之超音波马达开始问世。

电动马达的发展历史