風扇馬達的原理_單相感應馬達

 如同感應式馬達的概念

一般風扇馬達就是利用這個原理設計的

外部兩組線圈(外圈是主線圈，內圈是啟動線圈)，其中啟動線圈加上一個電容

使其通過的相位落後約90度(可以90度效能最好，其實只要有相位差就可以)

原理簡單說明如下

兩股有相位差的線圈就會形成一個旋轉的磁場

同時感應帶動內部的轉子

理論上轉子應該是非磁性物質且不帶磁的金屬

實際測試發現，轉子雖然不帶磁

但是可以被磁鐵吸引的磁性物質

或許這樣可以提供更好的旋轉效能？我不知道...

所以理論上啟動後即使啟動線圈不通電

主線圈依然可以提供轉子旋轉所需的能量

當然速度會稍慢

原功率

拆掉電容後的功率

影片如下

不過如果兩組線圈相位相同(同時並聯通電)

啟動的效能就會很差，消耗的功率因為沒有容抗反而更多

影片如下

如果把電容換到主線圈上

變成主線圈相位落後

磁場旋轉的方向改變

轉子的旋轉方向也會跟著變

這就是排風扇可以選擇排氣或吸氣的原因了

影片如下

但電容必須和線圈的電阻匹配

不然效能會變差

如同上面的實驗，功率和轉速都下降了

感應式馬達原型

鋁圈被感應出來的磁極拉著跑

這就是感應式馬達

基本上不需要磁鐵

也沒有電刷

中央轉子的部分相對較線圈輕

耗能當然也會比直流電刷馬達小

但這只是展示科學原理的模型教具

工程師會設計成甚麼樣子呢?

其實我們幾乎每天都用到...