馬達介紹：直流馬達 ( I )

直流馬達(DC Motor)是泛用的舊稱，自從無刷馬達(Brushless DC Motor)一詞開始流行後，也被改稱為有刷馬達(Brush Motor)或是直流有刷馬達。

從名稱上，可以判斷直流馬達的特點，其一是使用直流電(DC)來作為輸入電源，其二是具有如同串激馬達的換相機構，碳刷及整流子，因此才會被稱為直流有刷馬達。第三個相對隱密的特點是，採用永久磁鐵作為磁場來源，因此只能搭配直流電源使用；這在串激馬達的介紹中有提到，串激馬達的磁場是使用電磁鐵，因此定子與轉子線圈會與輸入電源同動，則使用交流電(AC)或是直流電都可以，故又被稱為通用馬達。

由於串激馬達與直流馬達在結構上最大的差異，就是電磁鐵線圈換成了我們常見的磁鐵。這樣一個單純的變動，讓馬達內部的磁場強度固定，使得其轉矩常數及反電動勢常數都變成了固定值，因此直流馬達的特性曲線呈現了線性的狀態。這種馬達內部磁場來源的差異，可參考之前的總綱介紹。這種線性特徵，讓使用者可以藉由控制輸入電壓的高低來調整馬達轉速，還可以由輸入電流值來判斷馬達負載轉矩值，在作控制及應用上，變得十分方便。

但由於內部的換相機構與串激馬達相同，仍然採用碳刷及整流子的組合，因此壽命及火花等疑慮同樣存在。而其電樞轉子矽鋼片的鐵損頻率計算上，則是比串激馬達少了一個交流電的頻率項，因此數值會較串激馬達低。其中f(Hz)為電樞轉子磁場切換頻率，N(RPM)為馬達轉速，P為外部磁場極數。

另外則是工作電壓值的條件，雖然只要是直流電，直流馬達就可以運作，但直流馬達與串激馬達，大多是直接插電使用，並無外部的控制電路，因此在電流值的掌控，僅能依賴馬達內部漆包線圈的電阻值來抑制。而直流馬達，因定子部份直接採用永久磁鐵，僅剩電樞轉子上的漆包線圈可使用調配。若工作電壓值太高的情況下，要增加電阻值以抑制電流，則漆包線徑會變細；細到某一程度後漆包線的機械強度會不足，導致線圈容易受損斷裂，造成生產困難。因此直流馬達大多工作在相對低的電壓值，常見於48V以下的範圍。串激馬達的主要工作電壓，則是110V及220V的交流電系統。直流馬達與串激馬達，兩者的工作電壓有很大的差距。

重點整理： 雖然只是將定子線圈改成磁鐵，但特性上的變化差異就十分大了。

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