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電動馬達

電動機(Electric motor)又稱馬達或電機,是將電能轉化為機械能的電氣裝置,機械能可重復利用產生動能驅動其他裝置。電機有很多種,但根據不同的場合,大致可以分為交流電機和DC電機。

比較

DC電機的優點是速度控制比較簡單,只需要控制電壓就可以控制速度。但這種電機不適合在高溫易燃的環境下運行,需要碳刷作為電機中變流器(有刷電機)的部件,所以需要定期清理碳刷摩擦產生的汙垢。無刷電機稱為無刷電機。與電刷相比,無刷電機省電且更安靜,因為碳刷和軸之間的摩擦更小。制作難度大,價格高。交流電機可以在高溫、易燃等環境下運行,不需要定期清理碳刷的汙垢,但是很難控制轉速,因為控制交流電機的轉速需要控制交流電的頻率(或者使用感應電機在交流電相同頻率下通過增加內阻來降低電機轉速),控制其電壓只會影響電機的轉矩。民用電機壹般有兩種電壓:110V和220V,工業應用有380V或440V。

原則

電機的旋轉原理是基於弗萊明左手定則。將導線置於磁場中,如果導線通電,導線會切割磁力線,使導線運動。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磁鐵中連續旋轉的裝置,可以將電能轉化為機械能。DC電機與永磁體或另壹組線圈產生的磁場相互作用產生動力的原理是,定子不動,轉子沿相互作用產生的力的方向運動。交流電機是定子繞組線圈通上交流電產生旋轉磁場,旋轉磁場吸引轉子壹起旋轉。DC汽車的基本結構包括?電樞?、?磁場磁鐵?、?集電環?、?刷?。

電樞:壹個可以繞軸旋轉的軟鐵芯,纏繞著多個線圈。磁場磁鐵:產生磁場的強有力的永久磁鐵或電磁鐵。集電環:線圈的大約兩端連接著兩個半圓形的集電環,集電環隨線圈轉動,可以用來改變電流的方向。每轉半圈(180度),線圈上的電流方向改變壹次。電刷:通常由碳制成,集電環在固定位置接觸電刷以連接電源。

基本結構

馬達有很多種。就基本結構而言,它們主要由定子和轉子組成。

定子在空間是靜止的,而轉子可以繞軸旋轉,由軸承支撐。

定子和轉子之間會有壹定的氣隙,保證轉子能自由轉動。

定子和轉子上繞有線圈,通上電流產生磁場,就成了電磁鐵。定子和轉子中的壹個也可以是永磁體。

發展歷史

1835年,美國鐵匠托馬斯·達文波特(Thomas Davenport)制造了世界上第壹臺可以驅動小型電車的應用電機。1870年代早期,比利時電氣工程師Zenobe Theophile Gamme發明了世界上最早商業化的電動機。1888,美國著名發明家尼古拉斯?特斯拉應用法拉第的電磁感應原理發明了交流電機,也就是感應電機。1845年,英國物理學家惠斯通申請了直線電機的專利,但其原理直到1960年代才被重視起來,設計出了實用的直線電機,並在工業上得到廣泛應用。1902年,瑞典工程師丹尼爾遜利用特斯拉感應電機的旋轉磁場概念,發明了同步電機。1923年,蘇格蘭人詹姆斯·威爾·弗倫奇發明了三相變磁阻步進電機。1962年,在霍爾元件的幫助下,實用的DC無刷電機終於問世了。在1980年代,實用的超聲波電機開始出現。電動馬達@2019

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