马达的种类及应用马达的种类及应用.doc

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REPORT
DRAFT
ADJUSTMENT
AGREEMENT
DISCUSS
APPROVAL
DEPT.
工程一部
DATE
2004/05/13
AUTHOR
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。
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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。

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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.
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图7 图8
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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.
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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.

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图13 图14
文中如有不足,请您见谅!