2013年5月11日

生活科學-電磁-吊扇馬達

曾秋雲老師曾經提到說特X屋有展示拆解開來的吊扇馬達,可以去看看並記錄。當時一聽到有這麼好的家電用品展示時,就已經把這項行程排在筆記本裡了,而且重點不是吊扇的外觀,而是馬達內部的構造啊,這對生活科技的教授來說,雖然在課堂上沒能讓學生看到實體,但我認為卻是蠻重要的資料。
整個比較起來,不管是中央的鋼片還是線圈數都略勝一籌
左邊的尺寸顯然大上快一倍,所以可以提供較大的馬力和扭力

馬達主要分成轉子與定子這大兩部分,顧名思義,轉子就是會轉動的元件或總成,像軸心、軸承這一類的構造,而定子即為固定不動的元件,也就是像提供外加磁場的場磁鐵。一般的小馬達拆解完畢之後即可發現電樞(線圈)、鐵芯、電刷與永久磁鐵這四大主要的部份,而為了讓轉速可以增強,有些馬達內部就會設計成可以容納更多線圈紮數的樣式。
傳統吊扇馬達所使用的是東南亞鋼片,壽命約五年
如果啟動轉矩與負載轉矩相差不多時,推動扇葉較為不易,轉速也難以提升

磁力的增強可由兩方面同時進行,其一是電磁鐵的線圈數與纏繞方式,其二是鐵芯的構造、形狀與疊合的層數。在電磁鐵方面,線圈數多是可以增加磁力的,但越多匝的漆包線卻會遇到體積隨之增大的問題,進而使馬達體積增加。所以解決的方法之一就是使用較細的漆包線,不過這樣一來就會增加電阻而使電流降低,同時也使磁力減弱,因此在這兩難之中必須要求得平衡,才能讓電磁鐵的效果達到最佳狀態。
鋼片用途是在周圍的載流線圈產生磁場時,因為感應而成為強力電磁鐵
不用鋼塊而使用鋼片是為了防止在塊狀金屬上產生渦電流

其實光看單一方向的照片還是比較不出來到底哪一邊的線圈密度較大
不過可以肯定的是用了很多漆包線來製作電磁鐵

如果可以把它解構,將圓周拉成直線,就不難發現,原本環形的排列就只是許多重複的電磁鐵排列在一直線上。當轉子運動時,在不同的角度得到電磁鐵線圈的磁力的吸引與排斥,轉瞬之間便能從看得到扇葉的低速運轉到看不到扇葉的高速,開始玩起視覺暫留的光學遊戲。而光是纏繞這些漆包線,就得耗費大量的人力物力,要纏得要漂亮又美觀就得藉助自動化的機器,如果是想進行簡單的的電磁實驗或修繕,漆包線的捲線器是個不錯的考量,不然就需要花錢找代工囉!

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