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標        題
2018-10-30

自動控制材料

美國一位鐵匠湯馬斯·達文波特(Thomas Davenport)製作出世界上第一台能驅動小電車的應用馬達,並在1837年申請了專利。自動控制由於主要動力電池成本極高,在商業上不成功,達文波特破產。一些發明家繼續發展應用馬達,但都遇到了同樣電池發電成本的問題。1845年,英國物理學家惠斯頓(Wheatstone)申請線性馬達的專利,但原理於1960年代才被重視,而設計了實用性的線性馬達,目前已被廣泛在工業上應用。1870年代初期,世界上最早可商品化的馬達由比利時電機工程師Zenobe Theophile Gamme所發明。1888年,自動控制美國著名發明家尼古拉·特斯拉應用法拉第的電磁感應原理,發明交流馬達,即為感應馬達。1902年,瑞典工程師丹尼爾森利用特斯拉感應馬達的旋轉磁場觀念,發明了同步馬達。1923年,蘇格蘭人James Weir French發明三相可變磁阻型(Variable reluctance)步進馬達。1962年,藉霍爾元件之助,實用之DC無刷馬達終於問世。1980年代,實用之超音波馬達開始問世。原理[編輯]此圖中旋轉磁場是由三個不同相位線圈產生的磁場向量形成馬達的旋轉原理的依據為佛來明左手定則或是右手開掌定則,當一導線置放於磁場內,若導線通上電流,自動控制則導線會切割磁場線使導線產生移動。電流進入線圈產生磁場,利用電流的磁效應,使電磁鐵在固定的磁鐵內連續轉動的裝置,可以將電能轉換成動能。與永久磁鐵或由另一組線圈所產生的磁場互相作用產生動力。電動機的種類很多,以基本結構來說,其組成主要由定子和轉子所構成。定子在空間中靜止不動,轉子則可繞軸轉動,由軸承支撐。定子與轉子之間會有一定空氣間隙(氣隙),以確保轉子能自由轉動。機殼(場軛)需要用高導磁係數材料製成,要當作磁路用。直流馬達的原理是定子不動,轉子依交互作用所產生作用力的方向運動。交流馬達則是定子繞組線圈通上交流電,產生旋轉磁場,旋轉磁場吸引轉子一起作旋轉運動種類[編輯]依磁場方向分類[編輯]軸向磁場馬達徑向磁場馬達依使用電源分類[編輯]直流馬達:使用永久磁鐵或電磁鐵、電刷、整流子等元件,電刷和整流子將外部所供應的直流電源,持續地供應給轉子的線圈,並適時地改變電流的方向,使轉子能依同一方向持續旋轉。