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馬達的構成要素

 馬達的構成要素如下圖所示,大致可分為①~⑤的主要部分。

馬達的構成要素

①轉子(rotor)或轉動體旋轉的部分
②軸承(bearing)支持轉子轉軸(軸:shaft)的部分
③定子(stator)產生使轉子旋轉的力的部分 
④托架(bracket)或端板(end plate)支持軸承,與定子成為一體的部分
⑤導線(lead wire)連接到給馬達供電的驅動電路或電源上的電線

 

定子

在以上構成要素中,與馬達基本分類法關系較大的有定子和轉子。定子的典型結構可列出以下4種。

  • A:分布式繞組定子
  • B:集中繞組定子
  • C:感應器型定子
  • D:永磁定子

轉子

轉子可分成10種。

  • 鼠籠式轉子(squirrel-cage rotor)
  • 凸極籠式轉子(salient-poled squirrel-cage rotor)
  • 半硬磁鋼轉子(semi-hard steel rotor)
  • 軟鋼轉子(solid-steel rotor)
  • 凸極式硅鋼轉子(salient-poled lamination rotor)
  • 微細齒條式軟鋼轉子(solid-steel rotor with fine teeth)
  • 永磁轉子(permanent-magnet rotor)
  • 感應器型轉子(inductor rotor)
  • 線圈型轉子(winding rotor)
  • 整流子型轉子(commutator rotor)

定子和轉子在不同語言中的術語

下面列出了定子和轉子在不同語言中的名稱。

定子 轉子
日語 固定子 回転子
中文 定子 轉子
英語 stator rotor
德語 Ständer, Stator Läufer, Rotor
西班牙/波蘭語 estator rotor

構成馬達的材料

下面簡單介紹構成馬達的主要元件。

(1) 電線(wire)

所謂電線,是電流的通道,也稱導線(conductor)。材料一般使用銅,但也有很少的情況會使用鋁。

電線分為從電源向馬達供電的導線和纏繞在馬達內部形成的線圈。從產生磁場的電線這一意思來看,線圈對應的英文為 magnet wire 。此外,電線的絕緣材料(后面將介紹)使用了琺瑯樹脂,因此,日文也稱為琺瑯線。

現在,絕緣材料已使用高分子材料,但仍保留了琺瑯線的名稱。

琺瑯線的名稱有馬達線圈材料的意思,因此,作為與前面英文magnet wire 對應的日文來使用。

(2) 鐵芯(core)

所謂鐵芯,是磁通道,像字面意思那樣,材料為鐵。此外,用于通過磁通將2個磁鐵結合起來的鐵通常稱為軛鐵(軛鐵:yoke)。機構結構用的鐵和鐵芯用的鐵在副成分的種類上不一樣。機構結構用的鐵中含有碳(C),而鐵芯用的鐵中添加了硅(Si),它還被稱為硅鋼。在馬達中,鐵芯分為定子鐵芯和轉子鐵芯,通過兩者之間的空隙構成磁路。構成電磁鐵勵磁型直流馬達(后面將介紹)勵磁回路的定子鐵芯的磁極會通過直流進行勵磁,因此,鐵芯不需要采用層積構造,使用軟鋼。另一方面,構成電樞電路的轉子鐵芯在旋轉時磁通會發生變化,因此,使用的是層積鐵芯。另外,小型直流馬達的磁極一般會使用永久磁鐵。由于均通過交流進行勵磁,同步馬達的定子、感應馬達的定子和轉子的鐵芯最好使用層積鐵芯。

(3) 絕緣體(材料)(insulator)

對電流進行遮斷的絕緣體,防止電流流到規定場所以外,材料為絕緣材料。一般會使用橡膠及稱為琺瑯的高分子化合物/樹脂、紙、云母、玻璃纖維等。

(4) 永久磁鐵(permanent magnet)
馬達構成材料中比較重要的是作為磁場發生源的永久磁鐵。也可以稱為以鐵為主要成分的合金或氧化物。
 
 
 

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