马达的种类及应用马达的种类及应用.doc

REPORT
DRAFTADJUSTMENTAGREEMENTDISCUSSAPPROVALDEPT.工程一部DATE2004/05/13AUTHOR李涛TEL.TITLE马达的种类及应用电动机以转动和移动分类，可以分成普通电动机和线性电动机，而普通电动机因其使用之电源有交流电及直流电，而所謂的交流马达和直流马达，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。除此之外，应了解不同电动机的特性及启动方法，图1为以使用电源分类的概略马达种类。
直流马达
同步马达
马达交流马达
感应马达
脉冲马达步进马达
图1以马达所使用的电源分类的概略马达种类。

不同设计的马达有不同的启动方式和动力特性，而适用于不同用途的机械中，例如有些马达有高转矩和扭力，而有些马达则着能定速旋转，或者转几分之一圈，一般而言驱动机器的能力以输出的功率來计算，马达输出功率的单位为「马力」（Horsepower简称HP）1马力（HP）=746瓦特（W），马力愈高在单位时间里输出的功率也愈大，在机械中主要的驱动马达，都需要比较大的动力，而作为控制用途如定位、定速…等的马达，則输出功率较小。
一、直流马达（DCmotor）：
一般的直流马达如图2所示，包含周围磁场、电刷、整流子等元件，电刷和整流子將外部所供应的直流电源，持续地供应给转子的线圈，並适时地改变电流的方向，使转子能以同一方向持续旋转。
圖2直流马达包含定子磁场、电刷、整流子及转子
直流马达的优点有速度调整容易，启动转矩较大等，但是电刷与整流子保养维修不易，因此有所谓的「无刷型直流马达」，如图3所示为电脑软式磁碟机中转动磁碟片的马达，定子磁场的线圈如图4左，转子为图4右之永久磁铁。
图3图4
直流马达广泛的用在消费电子产品及玩具，如电动刮胡刀、录音机、CD唱机等，而大输出功率的直流电动机则是用在电车，快速电梯，工作母机等。图5直流马达应用在吹风机中，图6直流马达应用在时钟。

图5图6
二、交流马达：
由于交流电的电压和电流随时间而变化，因此将交流电通过马达的定子线圈，所产生的磁场并不是一个固定的磁场，而是随时间变化的N极和S极的变动磁场，利用此特性，可经设计让周围磁场在不同时间，不同位置推动转子，使其持续运动，所以周围磁场的线圈常分为几组，通以不同相位的交流电。
交流电分为单相（图7）和三相（图8），使用单相的交流马达，为了在周围磁场产生不同的相位，电容启动马达在一组周围磁场线圈串接一个电容器（分相电容），以使与其他线圈产生相位差。如图9电风扇使用单相交流马达及分相电容。
在工厂里三相的交流电动机，因结构简单，动作确实而广泛地被采用，其接线如图11，需反转时，只需将三相电源中的R相和T相两条线交换即可。

图7图8

图9图10
图11

感应马达
马达的设计上，除了利用交流电相位的变换以产生变动的磁场外，更可以利用变动的周围磁场，以感应中间转子以产生磁场，如此转子可以不必再缠绕线圈，亦不需有碳刷等构造，而可简化转子的构造，如感应电动机的鼠笼转子，如图12。

圖12鼠籠轉子構造
同步馬達（synchronousmotor）：
同步马达（synchronousmotor）：在交流电产生的旋转磁场中，装入永久磁铁转子，转子的速度就完全依照旋转磁场的苏打而旋转，被应用在计时器，机器进给装置，事务机器。

三、脈沖馬達
步进马达（Steppingmotor）是脈沖马达的一种，在数位电路非常进步的今天，直流电源可以经过数位IC的处理，变成脉冲电流以控制马达，这种马达若以规定的顺序，将脉冲加在周围磁场，则转子将以固定的角度做步进运动，例如一个步进马达可能将一圆周（360度）分成200步（step），一步即为1.8度，如果控制此马达前进10步，即控制它转18度，如此可做精密的角度或距离的控制，因此广泛应用在角度的控制上，图13、14示微电脑软式磁碟机中，控制磁头前后移动找寻磁轨的步进马达。

图13图14