1 / 26

水中機器人的心臟 - 馬達

水中機器人的心臟 - 馬達. 大綱. 6-1 「電」與「磁」的關係 電生磁：電流磁效應 磁生電：電磁感應 6-2 「電磁」與「動力」 電動機的結構 電動機的種類 學習評量 參考文獻. 6-1 「電」與「磁」的關係. 小朋友，你知道什麼是電？什麼是磁嗎？電與磁之間到底有什麼關係呢？

onawa
Download Presentation

水中機器人的心臟 - 馬達

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 水中機器人的心臟-馬達

  2. 大綱 • 6-1 「電」與「磁」的關係 • 電生磁：電流磁效應 • 磁生電：電磁感應 • 6-2 「電磁」與「動力」 • 電動機的結構 • 電動機的種類 • 學習評量 • 參考文獻

  3. 6-1 「電」與「磁」的關係 小朋友，你知道什麼是電？什麼是磁嗎？電與磁之間到底有什麼關係呢？ 其實，在十九世紀前，人們認為電與磁是兩種毫不相關的現象。直到奧斯特、法拉第以及馬克斯威爾等科學家出現，人們才知道，電與磁就像是一體的兩面，無法分開。電會生磁，磁會生電，因此，才帶動了電磁鐵、發電機、馬達、天線等重要發明，使人們進入電力與無線通訊的時代喔！

  4. 電生磁：電流磁效應 在1820年，科學家奧斯特發現，通電的導線會使得旁邊的磁針偏轉，這就表示電流會產生磁力，使磁針轉動，就是科學上說的「電流磁效應」；隨後在1825年就出現了「電流磁效應」的第一個應用：電磁鐵。

  5. 電磁鐵」是什麼？ 電磁鐵是將導線纏繞在絕緣鐵棒上，當有電流通過的時候，就會使鐵棒成為帶有磁性的磁鐵，而當沒有通電的時候，它就沒有磁性。電磁鐵這樣的特性，讓它迅速的應用到電報、電話、喇叭等物品上。

  6. 喇叭發聲的原理 利用電磁鐵來搬運廢鐵 電話發聲的原理

  7. 小常識 • ★你知道電磁鐵與永久磁鐵有什麼不同嗎？ • 永久磁鐵是一旦變成磁鐵就永久具有磁性，不會改變；電磁鐵只有在通電時才具有磁性。 • 永久磁鐵的磁力的強弱是固定的；電磁鐵的磁力強弱，會隨著電流的大小及纏繞在絕緣鐵棒外的線圈數多寡而改變。

  8. 磁生電：電磁感應 現在，我們知道電流可以產生磁力了，那麼，反過來看，磁力是不是也可以產生電流呢？ 在1831年，科學家法拉第發現，當磁鐵穿入或拿出金屬圈的瞬間，都會產生電流，但只有那一瞬間而已，其他時間則不會產生電流，也就是科學上所說的「電磁感應」。依據電磁感應的現象，法拉第成功的製作出歷史上第一臺發電機，從此以後，人們總算可以自行製造出源源不絕的電流，奠定了電力時代的基礎。

  9. 發電機的原理就是電磁感應的應用喔

  10. 6-2 「電磁」與「動力」 電風扇的運轉是將電磁力轉為動力的結果喔！ 電磁力已經成為我們生活中主要動力來源，不論是風扇或冰箱與冷氣壓縮機的運轉，還是電車與磁浮列車的運行，都是將電磁力轉為動力的結果。

  11. 電動機的結構 電動機（又稱馬達）可以驅動機械作旋轉或直線運動，是使電磁力轉換成動力的基本裝置。 電動機包含轉子與定子兩大元件：轉子為可旋轉或移動的部分；而定子則固定不動，提供轉子周圍的磁場。以直流馬達為例，轉子為電樞（線圈），定子為永久磁鐵。當我們將直流電輸入轉子上，轉子就成為電磁鐵，具有南北兩極的磁性；定子也會產生磁場，不斷吸引或排斥轉子，使轉子做旋轉或直線運動。

  12. 電動機的基本構造 電動機的轉動原理

  13. 電動機的種類 看完上述的馬達結構之後，小朋友是不是對馬達比較了解了呢，接下來我們將繼續介紹各式各樣的馬達，以及馬達在生活上的應用喔！

  14. 直流馬達 直流馬達是最早發明能利用電力產生旋轉運動的裝置，它可追溯到Michael Faraday法拉第所發明的碟型馬達。法拉第(Faraday)的原始設計其後經過不斷的改良，到了1880 年代已成為主要的利用電力產生旋轉運動的裝置，但之後由於交流電的使用日趨普及，而發明了交流馬達，直流馬達的重要性亦隨之降低。

  15. 直流馬達的基本構造 直流馬達的工作原理

  16. 各種不同型式的直流馬達 風靡一時的四驅車為直流馬達的應用之一

  17. 交流馬達 1887年泰斯拉（Nikola Tesla）在美國製造了第一步感應馬達，在馬達中以交流電流和一些固定的電磁鐵產生旋轉磁場，由於交流電的電壓和電流隨時間而變動，因此將交流電通過馬達的定子線圈，所產生的磁場並不是一個固定的磁場，而是隨時間而變化N極和S極的變動磁場，利用此特性，可經設計讓周圍磁場在不同時間、不同的位置推動轉子，使其持續運轉，就如同周圍站了一圈的同學，大家順序伸手去推中間那一位同學轉動一樣，大家推的時間不一樣，那位同學便會旋轉，若推的時間一樣，那位同學便會靜止不動。

  18. 交流馬達基本構造及剖面圖 各種不同形式的交流馬達

  19. 小常識 ★交流電的種類 交流電可分為單相交流電與三相交流電。 一般家庭大多使用單相交流電，而工廠、醫院等需較大用電場所則使用三相交流電。

  20. 步進馬達 步進馬達擁有比直流、交流馬達更容易控制轉速及啟停的優點，故在於當今資訊工業社會中，所扮演的角色日趨重要，尤以電腦週邊的一些裝置更是不可或缺的，如磁碟機，列表機.繪圖機等，又如CNC工具機，機械人，順序控制系統等各種資訊工業產品中，無不以步進馬達作為其傳動的重心。

  21. 步進馬達基本構造圖 各種不同形式的步進馬達

  22. 小常識 要讓步進馬達旋轉必須透過控制電路，利用電腦程式對步進馬達下指令馬達才會旋轉。

  23. 伺服馬達 伺服馬達是由一顆直流馬達與伺服控制電路所組成的，本身具有與步進馬達相同之功能，但唯一不同的地方在於伺服馬達多了回授的功能，舉個例子來說，命令伺服馬達轉一百次，它每轉一次就會回傳一個訊號跟我說它轉了一次，所以可以很明確的知道它轉了幾次，但是步進馬達就沒有這個功能，命令步進馬達轉一百次，它一樣會轉一百次，但實際上有沒有一百次，卻無法清楚的了解。

  24. 伺服馬達基本構造圖 伺服馬達被廣泛應用於遙控模型

  25. 學習頻量 • 小朋友試著找找看是不是還有其他種類的馬達呢？（可以參考書籍或 網路上的資料） • 馬達在日常生活中的應用列舉三樣。

  26. 參考文獻 www.nmri.go.jp/eng/khirata/mechatro/lect/lect06_2006.ppt 獨立行政法人 海上技術安全研究所 http://www.tunglee.com.tw/age.htm 東力電機股份有限公司 http://www.montrol.com.tw/WEB/HSI_AC.htm 敏石系統有限公司 http://www.align.com.tw/shop/product_info.php?products_id=437 亞拓遙控世界

More Related