馬達（electric motor）也稱為電動機或電機，是現今工業自動化不可或缺的重要核心之一。馬達依照其原理、構造、特性與應用方式的不同，已衍生發展出各式各樣的種類。本文將深入探討馬達的不同種類、廣泛的應用領域以及選購時的應注意的事項。
馬達用途
馬達廣泛應用於各個領域，從重工業、人造衛星、火星地表探測儀到民生用品、無人機與玩具，都能看到馬達為產業和日常生活帶來了便利和效能提升。
工業用
- 起重機
- 船舶車輛
- 升降機或電梯
- 電動手扶梯
- 輸送帶
- 風扇
- 鐵捲門
民生用
在日常生活中，馬達隨處可見。從家用電器，再到現代綠色交通工具的驅動系統，馬達都為這些產品的運行和性能提供了不可或缺的支援。
- 電風扇
- 洗衣機
- 冷氣機
- 吹風機
- 電動牙刷
- 吸塵器
- 電動自行車
- 無人機
常見的馬達種類
常見的分類方式，是以供給馬達的電源來分類，分成直流馬達與交流馬達。
直流馬達
直流馬達的工作原理是利用直流電流通過線圈產生磁場，磁場產生的力與永磁鐵相互作用使馬達轉動，並且適時地改變電流的方向，使轉子能依同一方向持續旋轉。直流電的電流方向固定，速度調整範圍很大，運用的產品也很廣泛，手工具、家電、工業設備等都可見到直流馬達的應用。直流馬達又可分為有刷直流馬達與無刷直流馬達兩種。
有刷直流馬達
主要由永磁鐵組成的定子、軸心與線圈組成的轉子、換向器（集電環）、電刷（碳刷）所構成。直流電源使用電刷接觸換向器將電流傳輸到馬達的線圈產生磁場，與永久磁鐵的磁場作用後驅動轉子旋轉。有刷直流馬達的優點是價格低廉、易於製造和維護；但缺點是效率較低、噪音較大。電刷因為長時間與換向器接觸摩擦而損耗，所以需要定期更換電刷。
無刷直流馬達
無刷直流馬達是以電子控制器來控制馬達線圈中的電流，透過電氣性的電流切換來使馬達驅動，減少因摩擦而產生的馬達耗損。無刷直流馬達優點是效率較高、噪音較低、可靠性高；但缺點是價格較高、製造和維護上較複雜。
有刷直流馬達與無刷直流馬達的差異:
| |
有刷直流馬達 |
無刷直流馬達 |
| 工作原理 |
使用電刷和換向器來將電流傳輸到馬達的線圈 |
使用電子控制器來控制線圈中的電流 |
| 效率 |
較低 |
較高 |
| 噪音 |
較大 |
較小 |
| 成本 |
低 |
高 |
| 製造和維護 |
較簡單 |
較複雜 |
| 碳刷更換 |
定期 |
無需更換 |
交流馬達
交流馬達主要由一個定子繞組和一個轉子組成，馬達運轉時定子靜止不動，當交流電電流通過定子上的銅線繞組時會產生磁場，推動轉子旋轉。交流馬達主要的類別有：
感應馬達
感應馬達是一種最常見的交流馬達，特點是構造簡單，製作材料取得容易，製造成本相對較低且應用範圍廣泛。感應馬達又可依據供應電源的不同，分成單相感應馬達與三相感應馬達。感應馬達常見家用電器、商業用或工業用設備，例如洗衣機、冰箱、冷氣機、鐵捲門、跑步機、食品機械、包裝機械、電動車、各種自動化設備等。
伺服馬達
伺服馬達（servo motor）是一種能夠精確控制旋轉位置、速度和輸出力矩的馬達。伺服馬達系統主要由伺服馬達、位置傳感器和驅動器（控制器）組成。驅動器根據輸入的指令，可以精準而穩定地控制馬達速度、旋轉與輸出力矩。因此對於需要精確控制馬達轉速、力矩、位置的應用，都需要使用伺服馬達，但缺點是價格也較高。伺服馬達廣泛應用於工業自動化控制、工具機、機器人、食品加工機械、橡塑膠機械等領域。
調速馬達
單相感應式馬達可以利用附加的轉速發電機及速度控制器，調整馬達的轉速。三相感應式馬達則可以透過變頻器來改變馬達轉速，達到調整速度的需求。
減速馬達
又稱齒輪馬達，是利用加裝的齒輪減速機來降低馬達轉速，同時增加馬達的輸出扭力。提升馬達的輸出扭力等於是提升了馬達的負載能力，也就是提高了馬達的工作能力。
高效率馬達
馬達效率是指馬達將電能轉化為轉動的機械能的比例。馬達效率越高，意味著它可以將更多的電能轉化為機械能，等同於減少電能的損耗。馬達的效率通常以百分比表示，例如效率80%表示馬達可以將80%的電能轉化為機械能。國際上通常使用國際電工委員會所訂定IE等級來表示馬達的效率，IE1、IE2、IE3和IE4分別代表不同的效率等級。數字越大代表效率越高，也越省電。台灣則是採用CNS14400作為馬達效率標準。
直流無刷馬達與交流馬達的比較:
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直流無刷馬達 |
交流馬達 |
| 工作原理 |
轉子線圈(電樞)通電後產生電磁場，與定子的永久磁鐵產生作用力而旋轉 |
定子繞組線圈通電後產生旋轉磁場，吸引轉子旋轉運動 |
| 效率 |
較高 |
較低 |
| 成本 |
較高 |
較低 |
選用馬達注意事項
在選擇時應根據具體的應用需求來決定。感應式交流馬達可以在較高溫的環境下運作，維護保養上較為方便，廣泛應用於工業領域。直流馬達相較於交流馬達，較不適合在高溫的環境下操作，在控制轉速方面較為簡單，速度調整範圍也較大，常應用於小型電動工具、家電及玩具上。此外，以下是選用馬達時需要考慮的因素：
- 功率：馬達的功率是指馬達運轉時可以輸出的最大能量，通常以瓦特（W）為計算單位。功率越大，馬達可以輸出的力矩越大，意謂著可以帶動的負載越重，當然馬達的體積與重量也就越大。
- 轉速：指馬達每分鐘旋轉的圈數，以轉速/分鐘（rpm）為計算單位。轉速越高，馬達旋轉的速度越快，但輸出的扭矩就越小。
- 電源：確認馬達所使用的電源為交流電還是直流電，運轉時所需的電壓（V）與電流（A）各為多少。電壓越高，馬達可以輸出的功率越大。電流越大，馬達所消耗的電也越多。
- 效率：效率越高，馬達所消耗的電能越少，但製造成本與價格也越高。
- 噪音：馬達在運轉時會產生振動與噪音，甚至與固定裝置或其他零件共振產生更大的聲響。某些特定的應用設備或使用環境，對於馬達運轉噪音有較嚴格的要求與限制。
- 安全規格或認證：國際上對於包括馬達在內的電氣、電子技術及相關技術，都有相對應的安全規格要求以徹底驗證、評估及衡量產品或零件的安全性。例如歐盟地區的CE、美國的UL、加拿大的CSA等。
- 價格：馬達的價格會因上述的種類、功率、轉速、電壓、電流、效率、噪音等因素而異。應依據需求，在品質的前提下選擇合適的產品。
結論
馬達又稱電動機，可以將電能轉化成動能來驅動其他裝置或設備。馬達不僅種類繁多，性能持續提升，應用層面也從工業領域，走入我們的日常生活。選擇馬達產品時，除了應注意所應用的機器設備及環境，也要了解馬達的特性，再依實際的需求來選擇合適的產品。世協擁有30年以上馬達與減速機的製造銷售經驗，產品已取得各項國際認證，品質穩定，符合市場需求，銷售全球50國。歡迎
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