马达的原理与构造

时间:2023-06-08来源:佚名

所谓“马达”,是将电气能转换为机械能的一种装置。

马达的原理与构造

电磁力的基础知识

永磁铁中,磁通量通常是由N極流向S極。在这个永磁铁所产生的磁场(磁通束)放置导体(容易传导热、电气的物体),使电流一开始流动就产生动力。该磁场与电流之间借由相互作用所产生的动力,我们就称为“电磁力”。

马达的原理与构造

此时的电流、磁通量、动力的方向是随着“弗莱明左手定律”而改变的。当左手的大拇指、食指、中指分别呈直角时,大拇指代表动力的方向、食指代表的是磁通的方向、而中指则代表电流的方向。

马达的原理与构造

通过电流产生磁场

如下图所示,由后往前对导体通入电流,便会产生一股以电流为中心的逆时针旋转的同心圆状的磁场。此时,我们可通过“右螺旋定律”得知磁通量的旋转方向。这是表示当电流流向螺旋顶端时,磁通量的旋转方向就如同锁紧螺丝的螺丝刀旋转方向。

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磁力线的干扰

永磁铁的磁场和通过电流产生的磁场是互相影响的。当磁力线的方向相同时,磁力增强,反之则会互抵,使磁力减弱。

马达的原理与构造

电磁力的产生

电磁力的强与弱,犹如被拉到适当强度的橡皮筋和松缓了的橡皮筋。导体就是承受被较强(磁力较强)一侧推向较弱一侧的动力。

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旋转力的产生

电磁力由下述公式表示:

马达的原理与构造

如下图所示,在磁场中放置导体时,导体所产生的转矩(旋转力)如下。假设1根导体所产生的电磁力为F、从中心到导体的距离为R,即可通过以下公式算出。

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形成磁场

外侧的紫色部分是具有永久磁力的永磁铁,由大壳固定住。而大壳本身也作为磁力的通路,和绿色部分(铁芯)及磁铁共同形成磁气电路(磁场)。

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供应电流

电流由前面突出的部分(端子)进入马达内之后,经过褐色的电刷及整流子这两个零部件,流向橙色的卷线。然后再沿着相反的途径,从另外一侧的端子输出。

马达的原理与构造

获取旋转输出

借由将电流导通到永磁铁形成的磁场产生动力。通过整流片有效地转换电流的方向,使马达得以持续的旋转。通过轴,可获取旋转输出,可以说,获取机械能的抽取关口就是轴。另外,两端的环形物是轴承,用来支撑轴的部分。

马达的原理与构造

马达展开图

马达的原理与构造

马达外壳展开图

马达的原理与构造

转子展开图

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后端盖展开图

马达的原理与构造

马达使用上注意事項

请勿将马达的导线、马达端子直接插入家庭用的插座,以免触电。请勿在通电中触摸通电端子等的通电部位,以免触电。请勿在通电中用手或手指触摸包含附属品在内的旋转部位,以免受伤。请注意勿将始终维持通电中的轴固定(锁定)住。因为随着马达规格不同,即使是短时间的固定也有可能引发烧损的危险。由于马达的动作状况(安装状态、负荷、环境温度)导致马达的发热程度加剧,因而烫伤,请多加留意。

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