1、1AUO Proprietary & Confidential馬達原理簡介2AUO Proprietary & Confidential電磁感應電磁感應先復習一下兩個有用的法則： 左手定則：伸開左手,讓磁感線穿入手心(手心對準N極，手背對準S極)， 四指指向電流方向 ，那么大拇指的方向就是導體受力方向。 左手定則應用：已知電流方向和磁感線方向，判斷通電導體在磁場中受力方向。 右手定則：伸開右手，使大拇指跟其余四個手指垂直并且都跟手掌在一個平面內，把右手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，大拇指指向導體運動方向，則其余四指指向感應電流的方向。 右手定則應用：確定導體切割磁感線運動時

2、在導體中產生的感應電流方向 3AUO Proprietary & Confidential馬達基本原理馬達基本原理馬達,是電動機的俗稱. 它是根據電磁感應原理來進行工作的.載流導體在磁場中受到力的作用而運動. N SiabcdFFii+AB-n電動機模型4AUO Proprietary & Confidential感應馬達基本原理感應馬達基本原理感應電動機是一種常用的電動機，它的內部結構如下： 定子定子轉子轉子風扇風扇5AUO Proprietary & Confidential感應馬達基本原理感應馬達基本原理在感應電動機的定子上繞有了線圈組，通以三相交流電。互成120

3、的線圈AA、BB、CC中通入瞬時值為i1、i2、i3的三相交流電，在三個線圈中分別產生磁場B1、B2、B3。 i1=Imsint i2=Imsin(t-120) i3=Imsin(t-240) B1=Bmsint B2=Bmsin(t-120) B3=Bmsin(t-240) 6AUO Proprietary & Confidential感應馬達基本原理感應馬達基本原理 三個線圈產生的總磁場： B=B1+B2+B3 三相交流電的相速為 Bx=B1-B2cos60-B3cos60 =Bmsint By= B3sin60-B2cos60= Bmcost B= Bx2 +By2 =1.5Bm

4、; tg= Bx/By =tgt結論：當三個互成120的線圈中通入三相交流電后，將在三個線圈所構成的空間中產生大 小恒定為 Bm，方向時刻改變，以恒定角速度旋轉的變化磁場 7AUO Proprietary & Confidential感應馬達基本原理感應馬達基本原理 假如在定子里放一個線圈，當磁場旋轉，根據楞次定律，磁場中的線圈將跟著它轉上去，而感應電動機中的轉子就由許多線框構成，在定子中通以三相交流電后，轉子就會跟著轉，這樣一來就可以把電能轉化，對外做功了。這就是感應電動機的工作原理 8AUO Proprietary & Confidential步進馬達原理步進馬達原理 步進

5、電機是將電脈沖信號轉變為角位移或線位移的開環控制元件。在非超載的情況下，電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數，即給電機加一個脈沖信號，電機則轉過一個步距角。 步進電機結構圖：9AUO Proprietary & Confidential步進馬達原理步進馬達原理 步進電機動作原理圖：A相通電，相通電，B，C，D相不通電時，相不通電時，由于磁場作用，齒由于磁場作用，齒1與與A對齊對齊 B相通電，相通電，A，C，D相不相不通電時，齒通電時，齒2與與B對齊對齊 C相通電，相通電，A，B，D相不相不通電時，齒通電時，齒3與與C對齊對齊 10AUO Proprietary &

6、; Confidential步進馬達原理步進馬達原理 步進電機動作原理圖： 如果不斷地按A，B，C，A通電，電機就每步（每脈沖）1/3轉子齒距,向右旋轉。如按A，C，B，A通電，電機就反轉。由此可見：電機的位置和速度由導電次數（脈沖數）和頻率成一一對應關系。而方向由導電順序決定。 出于對力矩、平穩、噪音及減少角度等方面考慮。往往采用A-AB-B-BCC-CA-A這種導電狀態，這樣將原來每步1/3齒距改變為1/6齒距 11AUO Proprietary & Confidential步進馬達原理步進馬達原理 步進電機細分驅動原理： 以五相步進馬達為例: 定子擁有小齒狀的磁極，共有 10 個

7、，皆繞有線圈。 其線圈的對角位置的磁極相互連接著，電流流通后，線圈即會被磁 化成同一極性。（例如某一線圈經由電流的流通后，對角線的磁極將 同化成 S 極或 N 極。） 對角線的 2 個磁極形成 1 個相，而由于有 A 相至 E 相等 5 個相位， 因此稱為 5 相步進電動機。 轉子的外圈由 50 個小齒構成，轉子 1 和轉子 2 的小齒于構造上互 相錯開 1/2 螺距。12AUO Proprietary & Confidential步進馬達原理步進馬達原理 步進電機細分驅動原理： A相勵磁：相勵磁： 將 A 相勵磁，會使得磁極磁化成 S 極，而其將與帶有 N 極磁性的 轉子 1 的小齒

8、互相吸引，并與帶有 S 極磁性的轉子 2 的小齒相斥， 于平衡后停止。此時，沒有勵磁的 B 相磁極的小齒和帶有 S 極磁性 的轉子 2 的小齒互相偏離 0.72。以上是 A 相勵磁時的定子和轉子 小齒的位置關系。 13AUO Proprietary & Confidential步進馬達原理步進馬達原理 步進電機細分驅動原理： B相勵磁：相勵磁：由 A 相勵磁轉為 B 相勵磁時，B 相磁極磁化成 N 極，與擁有 S 極磁性的轉子 2 互相吸引，而與擁有 N 極磁性的轉子 1 相斥。，從 A 相勵磁轉換至 B 相勵磁時，轉子轉動 0.72 由此可知，勵磁相位隨 A 相 B 相 C 相 D

9、相 E 相 A 相依次轉換，則步進電動機以每次 0.72做正確的轉動。同樣的，希望作反方向轉動時，只需將勵磁順序倒轉，依照 A 相 E 相 D 相 C 相 B相 A 相勵磁即可。14AUO Proprietary & Confidential伺服馬達原理伺服馬達原理伺服電機的工作原理： 伺服電機又稱執行電動機，其名稱來源于英文SERVO，在自動控制系統中，用作執行元件，把所收到的電信號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。伺服電機內部的轉子是永磁鐵，驅動器控制的U/V/W三相電形成電磁場，轉子在此磁場的作用下轉動，同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅動器，驅動器根據反饋值與目標值進行比較，

10、調整轉子轉動的角度 ，從而達到使伺服電機精確定位的目的這也是伺服電機與普通電機或步進電機控制原理上的最大區別。15AUO Proprietary & Confidential伺服馬達原理伺服馬達原理伺服電機的工作原理： 伺服電機又稱執行電動機，其名稱來源于英文SERVO，在自動控制系統中，用作執行元件，把所收到的電信號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。伺服電機內部的轉子是永磁鐵，驅動器控制的U/V/W三相電形成電磁場，轉子在此磁場的作用下轉動，同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅動器，驅動器根據反饋值與目標值進行比較，調整轉子轉動的角度 ，從而達到使伺服電機精確定位的目的這也是伺服電機與普通電機或步進電機控制原理上的最大區別。16AUO Proprietary & Confidential伺服馬達原理伺服馬達原理 伺服馬達上的Encoder 位置Encoder17AUO Proprietary & Confidential結語結語 以上是針對常用馬達的基本原理的簡單介紹。隨著科技的進步，各種新型的馬達也層出不窮，如線性馬達，液壓馬達，氣動馬達等，這些都需要大家在工作實踐中不斷學習和靈活運用。18AUO Pro