电动马达

电动马达(Electricmotor)，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。

中文名：电动马达

外文名：Electricmotor

又称：马达或电动机

作用：将电能转化成机械能

1、基本资料

电动马达

直流电动机(DCMotor)的好处为在控速方面比较简单，只须控制电压大小即可控制转速，但此类电动机不宜在高温、易燃等环境下操作，而且由于电动机中需要以碳刷作为电流变换器(Commutator)的部件(有刷马达)，所以需要定期清理炭刷磨擦所产生的污物。无碳刷之马达称为无刷马达，相对于有刷，无刷马达因为少了碳刷与轴的摩擦因此较省电也比较安静。制作难度较高、价格也较高。交流电动机(ACMotor)则可以在高温、易燃等环境下操作，而且不用定期清理碳刷的污物，但在控速上比较困难，因为控制交流电动机转速须要控制交流电的频率(或使用感应马达，用增加内部阻力的方式，在相同交流电的频率下降低电动机转速)，控制其电压只会影响电动机的扭力。一般民用马达之电压有110V和220V等两种，在工业应用还有380V或440V等型态。

2、工作原理

马达的旋转原理的依据为佛来明左手定则，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。

3、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*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。

4、发展历史

电动马达

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(ThomasDavenport)。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ZenobeTheophileGamme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JamesWeirFrench发明三相可变磁阻型(Variablereluctance)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。

5、品种分类

以下皆以马达称呼

依使用电源分类：

依构造分类（直流与交流电源皆有）：

6、使用用途

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。

7、附加资料

电动马达

电动机与发电机原理基本一样，分别在能量转化的方向不同，发电机是借由负载(如水力、风力)将机械能、动能转为电能，若没有负载，发电机不会有电流流出。电动机和电力电子、微控器配合已形成一新学门，称为电动机控制。在使用马达前需先了解其使用的电源是直流电还是交流电，如果是交流电，还需知道它是三相还是单相的交流电，接错电源会导致不必要的损失和危险。马达转动后若没有接负载或负载很轻使得马达转速快，则感应电动势较强，此时马达两端电压为，电源提供电压减去感应电压，因此电流减弱。若马达的负载很重，转速慢则相对感应电动势较小，也因此电源需提供较大电流(功率)以对应所需的较大功率来输出/作功。

输出：指马达在单位时间内可进行的工作，并依马达的运转速度及转矩来决定。额定输出:马达在额定电压，额定频率下能发挥其最优良特性，并同时连续产生的各种能量输出，如运转速度或转矩等数值。通常马达铭牌上会表示额定输出之数值。亚洲通常以瓦特(W)为单位，欧美则使用马力(HP)。

额定功率(容量)：额定输出之功率(瓦特)。马力:马达输出功率的单位之一为马力(Horsepower，简称HP)，1马力(HP)=746瓦特(Watts)额定电压：使用时所能容许的输入电压，使用超过此额定电压时，通常马达仍可运转，但其电容器之使用寿命会显著缩短，甚至长久运转后产生高热而烧毁。使用单位以V(伏特)表示。转矩启动转矩：指马达请动时瞬间产生的转矩，马达若受比此一转矩更大的摩擦抑止负载，则马达将无法启动。也称为起始转矩。停止转矩：指马达在一定电压、一定频率下所能输出之最大转矩，一旦所承载之负载超越此转矩范围，马达随即停止。额定转矩：指马达在额定电压、额定频率下可连续产生额定输出时的转矩。即为额定运转速度时候所产生的转矩。转速额定运转速度：指马达做额定输出时的运转速度，为马达在无故障下使用之理想的运转速度。无附载运转速度：指马达在无负载状态下的运转速度。CW/CCW：指马达的运转方向。CW为从出力轴端看之顺时针方向，而CCW则为逆时针方向之运转。

8、故障判别