馬達介紹：蔽極馬達 ( I )

蔽極馬達(Shaded-Pole Motor)屬於單相感應馬達的一種，然在目前的馬達業界當中，已有專屬的存在空間。

由於仍屬於感應馬達的一種，其特性表現，仍可參考感應馬達的部份。一般比較常見的蔽極馬達非圓型結構，比較像長方型的感覺，但這並非是蔽極馬達的重點，其關鍵點是在定子矽鋼片，會有短路環的特徵。不論其外觀形狀，只要在定子上有多出短路環的設計，就是蔽極馬達。目前常見的短路環，大多採用銅條燒焊完成，實際上只要導電材質就可以；僅是因為銅的電阻低，誘發的渦電流大，生成的磁場反應強，才導致目前大多使用銅料。

由短路環的解說，是否有種再次看到冷次定律、安哥拉圓盤及感應馬達原理的感覺? 蔽極馬達就是一個把電生磁，磁生電玩到底的馬達，不僅在轉子上使用，在定子上也使用這一技術。由上圖的蔽極馬達實體，我們可以簡單的從中畫分，左側假設是N極磁場，右側就是S極磁場。此時會發生一件選擇難題，當兩側磁場力量都相同時，轉子該向左還是向右呢? 此時短路環就做了減弱某一方向的磁力，使得兩側有力量差異，因此轉子就會優先往力量強的方向旋轉。

做法就是利用短路環，去抵制線圈所產生的磁場，以下圖為例。原本線圈生成了一個大磁場力量，但因定子上方有一個短路環，此時會受到冷次定律的法則，生成抵制磁場，進而導致上方的定子位置的磁力受到減法效果而變小了。

此時我們注意到一件事，短路環雖然幫助了轉子作方向性的選擇，使馬達可以順利運轉，但短路環所誘發的磁場，是做了減法，而不是加法。類型原本線圈上通過電流後，產生了100分的電磁力，但短路環是抵抗力，使得電磁力被扣了5分，因此有效傳導給轉子上作用的力量，僅剩95分。這種自毀武功的是，在馬達當中還蠻常出現的，尤其是針對頓轉轉矩的處理。這就導致了蔽極馬達的效率一直不高的原因之一，感應馬達原本久已經多了一次側跟二次側的銅損，加上短路環是第三次側的銅損，而這第三次側本身還是個扣分裝置。依筆者的經驗，沒量到過效率超過30%以上的蔽極馬達；依老師傅的告知，曾經有一家廠商作到35%也已經是天花版級的效率表現了。

當一顆馬達，本身效率不到30%，這代表輸入的電能，基本上都拿去當發熱器使用了，本質上就是電暖器。但由於蔽極馬達沒有使用電容，因此壽命十分長，除非軸承壞掉，不然沒有故障的可能性。也因結構都是機械材料，耐溫條件可以拉高；俄羅斯曾經來採構暖爐的送風扇，就特別指定要使用蔽極馬達，讓筆者深深覺得真是個識貨的高手，蔽極馬達的風扇不但能協助送暖風，馬達本身還會自行加熱，又不怕燒壞，真是最適合的應用場合了。

而讓筆者覺得最頭痛的應用，就是放在冰箱的冷凍庫中；基本上也是環境條件特殊，所以採用蔽極馬達，但明明是冷凍庫，放個電暖器在理面，這是什麼意思。

重點整理：
有特色的馬達，還是有存活空間。

#可擔任業界顧問、講師

#個人經營歡迎贊助