2011-02-11 15:43:50林好

電動馬達的基本構造


在網路尋找一些馬達的基本知識,自己對這方面還是很缺乏,結果搜尋出這一篇的文章想找出這文章的來源,發現不知從何找起,有許多的網站有相同的字眼,甚至一些學校的專題報告也有相同的文字及圖案,因此放棄尋找這文章的來源,在這裡也謝謝發表此章的善心人士,這文章可以讓大家對日立馬達有些概念。

直流馬達
直流日立馬達的基本工作原理是靠電流在放置在磁場內的線圈(電樞)中流動,根據 Fleming's Left Hand Rule,此時線圈會產生動力(即扭矩)從而使其轉動,當線圈轉至與磁力線平行時,換向器會把由炭刷傳來的電流掉換方向,使線圈能夠繼續轉動。就這樣,線圈便能不停地在軸心上旋轉了。

傳統的直流馬達可分為串激式(parallel wound)與並激式(series wound)兩類,串激式意即將電樞與製造電磁場的線圈(即上圖中的磁鐵)以並聯的方式接連起來;而並激式則把電樞與線圈以串聯的方式接連起來,並激式的優點是由於它的電阻較小,因此會產生較大的扭力(torque扭力即是物體旋轉時所產生的動能),所以在早期的電動列車中,多數會採用並激式馬達,但它雖然能夠產生較大的扭力,但它的扭力是固定不能調校的,但列車在行駛時所需的扭力則是不斷地變化的,所以有時候它會因所施的扭力過大而導致機件損壞。日立馬達
隨著閘流體(Thyristor)的出現,使電樞和電磁場的線圈能夠分開控制,這稱為SEPEX(Separate Excitement)優點是當扭力過大時,可以立即透過改變電磁場的強度矯正過來,避免使車輪打滑,這亦令傳統的並激式馬達日漸被淘汰。

交流馬達

單相交流馬達的基本工作原理與直流馬達差不多,只不過是因為交流電是由正負電壓循環而成,以致交流馬達並不需要轉換器,只需靠匯電環將電流送到電樞便可,而這種馬達亦被稱為同步馬達。但在實際上所應用的交流馬達,則是下圖中的感應馬達(Induction Motor)。它的工作原理是利用三對固定的電磁鐵(定子)對稱地分佈在圓周上,而中間則放置一個裝有銅棒的鐵質圓柱(轉子)。當三組電磁鐵都接通交流(三相)電源時,轉子將被一個旋轉磁場所環繞,這時由於日立馬達電磁感應而在銅棒內產生的渦電流(Eddy Current)便會使轉子轉動 (Fleming's Left Hand Rule)。這種馬達由於是全靠電磁感應使轉子產生電流而轉動,而無需靠炭刷去把電流傳到轉子上,所以能夠大幅減少保養工作,另外它的簡單構造亦使生產變得容易,直接減低製造成本。在早年,因為難以有方法去改變交流電的頻率去控制其轉速,但自從變壓變頻技術能作實際應用後,使三相交流馬達成為驅動列車的主流。日立馬達

三相交流電為利用四條導線(紅、綠、藍和回流線)輸電而相角差距為120度之交流電。

資料來源:tw.myblog.yahoo.com/johnason-chen/article?mid=448&prev=478&next=133&l=f&fid=13