馬達介紹：總綱( I )

由於馬達的種類非常多，本文先做最基本的分類，以後再詳細個別介紹之。

馬達最基本的形態，是電能輸入，經過磁能轉換，最終產生動能輸出的裝置。因此會有三種變數，分別為電能、磁能、動能，可以作為分類，本文先以磁能為主進行分類。

馬達中磁場的來源有三種，分別為永久磁鐵、感應磁場、電磁鐵，這三種馬達的輸出特性非常不一樣，剛好對應到磁場產生的來源。

永久磁鐵： 此最為單純的狀態，其磁場強度是來自於磁鐵，當磁鐵充磁完成後，其磁力就為固定值，在馬達設計中會被視為一個常數，這也造成永磁馬達的TN曲線是線性的原因。此為目前馬達產業的發展主流，具有體積小、重量輕、效率高、方便控制等優點。目前主要發展方向有三，分別為提升磁鐵磁力、提高磁鐵耐溫、提高導磁材料承載磁通能力。其中比較特別的是導磁材料的部份，主要是目前的磁鐵磁力已經開始遠大於導磁材料了，造成一種類似塞車的狀態，因此轉向去研究強化導磁能力，以滿足強力磁鐵的使用。

感應磁場： 感應磁場則是依照冷次定律及法拉第定律法則下的產物，最具體的說明可參考安哥拉圓盤。其磁場並非天生具備的，而是被誘發感應生成的，且會隨著狀態不同而有強弱的變化，這也造成其TN曲線非常的不規則。透過不同的材質、設計、製作、電控等因素，都會隨之改變，屬於十分難捉摸的馬達型態。當您發現這顆馬達的TN曲線長得非常怪異時，基本上就是以這種感應磁場為主的馬達類型。此類馬達的市佔率非常高，主要是受利於交流電(AC)的普遍率；但在技術發展上，則是完全停滯。因其特性的不規則，也造成了使用者的困擾，因此產生了專屬的標準設計手冊，反而局限了其發展空間。目前比較新的技術發展主題，是外轉子感應馬達及電動車的銅轉子感應馬達，這兩個方向的題材。

電磁鐵： 由於線圈通過電流後，亦會產生磁場，因此就有了這種不採用磁鐵，利用線圈來取代的作法。由這種電磁鐵的TN曲線來看，可以發現這類型的馬達有一個很明顯的特點，就是轉速會很快，但一碰到負載後，速度也掉很快；其TN曲線為一個反向的二次曲線。當初會發展的起因，主要是磁鐵的磁力太弱，電磁鐵理論上則可產生無窮的磁力；但隨著永磁馬達技術的進步，電磁鐵馬達的發展空間就被壓縮了。但在其它領域則仍然十分好用，主要是磁場的強弱，可由電流去進行控制，這點是磁鐵無法作的模式；本身做為單純的電磁鐵或是磁力煞車器等應用，仍然有著明顯的優勢，僅是作為馬達的應用沒落而已。目前主要常見於吸塵器、手提工具機、果汁機等看起來轉速高的應用中；主要是得利於磁鐵本身的機械強度不足，高速旋轉時的離心力，會導致磁鐵碎裂。然而磁鐵商也發現這一點，有在持續作強化設計，因此依靠電磁鐵的馬達，未來的發展空間真的不大了。目前少數的發展方向，是超導馬達及磁浮列車。

其實依筆者來說，所有的馬達都有其生存空間，不至於被消滅。但如何挑對適合的領域應用，就真的是一門藝術了；可以看到三種磁力來源，對應到三種不同的動力輸出型態，若負載型態也剛好符合其特殊樣貌時，那設計就輕鬆得多了。

重點整理： 磁力的來源有三，永久磁鐵、感應磁場、電磁鐵。

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