滾珠軸承電動機電動機

電動機（英文：Electric motor），又稱為馬達、摩打或電動馬達，是一種將電能轉(zhuǎn)化成機械能，并可再使用機械能產(chǎn)生動能，用來驅(qū)動其他裝置的電氣設(shè)備。大部分的電動馬達通過磁場和繞組電流，在電動機內(nèi)產(chǎn)生能量。

電動機與發(fā)電機原理基本一樣，其分別在于能量轉(zhuǎn)化的方向不同：發(fā)電機是借由負載（如水力、風力）將機械能、動能轉(zhuǎn)為電能；若沒有負載，發(fā)電機不會有電流流出。電動機和電力電子、微控器配合已形成一新學門，稱為電動機控制。

滾珠軸承電動機歷史

1740年，第一個電動馬達是由蘇格蘭僧侶安德魯·戈登（Andrew Gordon）創(chuàng)建的簡單的靜電設(shè)備。1827年，匈牙利物理學家安幼思·杰德利克（ányosJedlik）開始嘗試用電磁線圈進行實驗。杰德利克解決一些技術(shù)問題后，稱他的設(shè)備為“電磁自轉(zhuǎn)機”。雖然只用于教學目的，但第一款杰德利克的設(shè)備已包含今日直流電動機的三個主要組成部分：定子，轉(zhuǎn)子和換向器。

1835年，美國一位鐵匠湯馬斯·達文波特（Thomas Davenport）制作出世界上第一臺能驅(qū)動小電車的應(yīng)用電動機，并在1837年申請了專利。由于主要動力電池成本極高，在商業(yè)上不成功，達文波特破產(chǎn)。一些發(fā)明家繼續(xù)發(fā)展應(yīng)用電動機，但都遇到了同樣電池發(fā)電成本的問題。

1845年，英國物理學家惠斯頓（Wheatstone）申請線性電動機的專利，但原理于1960年代才被重視，而設(shè)計了實用性的線性電動機，已被廣泛在工業(yè)上應(yīng)用。

1870年代初期，世界上最早可商品化的電動機由比利時電機工程師Zenobe Theophile Gamme所發(fā)明。1888年，美國著名發(fā)明家尼古拉·特斯拉應(yīng)用法拉第的電磁感應(yīng)原理，發(fā)明交流電動機，即為感應(yīng)電動機。

1902年，瑞典工程師丹尼爾森利用特斯拉感應(yīng)電動機的旋轉(zhuǎn)磁場觀念，發(fā)明了同步電動機。1923年，蘇格蘭人James Weir French發(fā)明三相可變磁阻型（Variable reluctance）步進電動機。

1962年，藉霍爾元件之助，實用之DC無刷電動機終于問世。1980年代，實用之超聲波電動機開始問世。

滾珠軸承電動機原理

電動機的旋轉(zhuǎn)原理的依據(jù)為佛來明左手定則或是右手開掌定則，當一導線置放于磁場內(nèi)，若導線通上電流，則導線會切割磁場線使導線產(chǎn)生移動。電流進入線圈產(chǎn)生磁場，利用電流的磁效應(yīng)，使電磁鐵在固定的磁鐵內(nèi)連續(xù)轉(zhuǎn)動的裝置，可以將電能轉(zhuǎn)換成動能。與永久磁鐵或由另一組線圈所產(chǎn)生的磁場互相作用產(chǎn)生動力。

電動機的種類很多，以基本結(jié)構(gòu)來說，其組成主要由定子和轉(zhuǎn)子所構(gòu)成。定子在空間中靜止不動，轉(zhuǎn)子則可繞軸轉(zhuǎn)動，由軸承支撐。定子與轉(zhuǎn)子之間會有一定空氣間隙（氣隙），以確保轉(zhuǎn)子能自由轉(zhuǎn)動。機殼（場軛）需要用高導磁系數(shù)材料制成，要當作磁路用。

直流電動機的原理是定子不動，轉(zhuǎn)子依相互作用所產(chǎn)生作用力的方向運動。交流電動機則是定子繞組線圈通上交流電，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)磁場吸引轉(zhuǎn)子一起作旋轉(zhuǎn)運動。

滾珠軸承電動機種類

依磁場方向分類：

• 軸向磁場電動機

• 徑向磁場電動機

依使用電源分類：

• 直流電動機：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(yīng)的直流電源，持續(xù)地供應(yīng)給轉(zhuǎn)子的線圈，并適時地改變電流的方向，使轉(zhuǎn)子能依同一方向持續(xù)旋轉(zhuǎn)。

• 交流電動機：將交流電通過電動機的定子線圈，設(shè)計讓周圍磁場在不同時間、不同的位置推動轉(zhuǎn)子，使其持續(xù)運轉(zhuǎn)

• 脈沖電動機：電源經(jīng)過數(shù)位IC芯片處理，變成脈沖電流以控制電動機，步進電動機就是脈沖電動機的一種。

依構(gòu)造分類：

• 同步電動機：特點是恒速不變與不需要調(diào)速，起動轉(zhuǎn)矩小，且當電動機達到運轉(zhuǎn)速度時，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，效率高。

• 感應(yīng)電動機：特點是構(gòu)造簡單耐用，且可使用電阻或電容調(diào)整轉(zhuǎn)速與正反轉(zhuǎn)，典型應(yīng)用是風扇、壓縮機、冷氣機。

• 可逆電動機：基本上與感應(yīng)電動機構(gòu)造與特性相同，特點電動機尾部內(nèi)藏簡易的剎車機構(gòu)（摩擦剎車），其目的為了借由加入摩擦負載，以達到瞬間可逆的特性，并可減少感應(yīng)電動機因作用力產(chǎn)生的過轉(zhuǎn)量。

• 步進電動機：特點是脈沖電動機的一種，以一定角度逐步轉(zhuǎn)動的電動機，因采用開回路（Open Loop）控制方式處理，因此不需要位置檢出和速度檢出的回授裝置，就能達成精確的位置和速度控制，且穩(wěn)定性佳。

• 伺服電動機：特點是具有轉(zhuǎn)速控制精確穩(wěn)定、加速和減速反應(yīng)快、動作迅速（快速反轉(zhuǎn)、迅速加速）、小型質(zhì)輕、輸出功率大（即功率密度高）、效率高等特點，廣泛應(yīng)用于位置和速度控制上。

• 線性電動機：具有長行程的驅(qū)動并能表現(xiàn)高精密定勢能力。

• 其他：旋轉(zhuǎn)換流機（Rotary Converter）、旋轉(zhuǎn)放大機（Rotating Amplifier）等。

滾珠軸承，主要包含四個基本元件：滾珠、內(nèi)環(huán)、外環(huán)與保持器，如圖所示。一般工業(yè)用的滾珠軸承滿足AISI 52100的標準，滾珠與環(huán)通常是以高鉻鋼制成，洛氏硬度約在61至65之間。而保持器的硬度相較于滾珠與環(huán)低，其材料有金屬（如：中碳鋼、鋁合金）或非金屬（如：鐵弗龍、PTEF、高分子材料）。由于滾動軸承（如圖3）比頸軸承的轉(zhuǎn)動摩擦阻力小，因此相同的轉(zhuǎn)速下，摩擦產(chǎn)生的溫度會比較低。

• 同極發(fā)電機

• 同極電機

• 法拉第悖論

【讀音】gun zhu zhou cheng【出處】 機械動力學

【示例】 使用滾珠軸承的常見設(shè)備有：電動機傳動軸、輕型（民用）機動車的傳動部分、機加工設(shè)備、工廠生產(chǎn)線機械傳動總成等。

滾珠軸承主要包含四個基本元件：滾珠（ball）、內(nèi)環(huán)（inner ring）、外環(huán)（outer ring）與保持器（cage or retainer）。一般工業(yè)用的滾珠軸承滿足AISI52100的標準，滾珠與環(huán)通常是以高鉻鋼制成，洛氏硬度（Rockwell C- scale hardness）約在61-65之間。