马达基础知识_
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电刷根据材料的不同分为铜刷和碳刷两种.
A:定子部分结构
B:端盖部分结构 C:转子部分结构
四 直流马达的分类及在玩具产品上的应用
4.1直流马达的分类
a.根据内部结构的不同可分为空芯杯马达,和铁芯 马达.前者由于受体积限制,转子的电枢绕组直接由 漆包线绕制而成,中间是空心的.这另一方面也是由 于迷你马达的负载不大所需求扭力比较小的原因. 铁芯马达由于负载相当来比较大,所输出扭力需要 也比较大,通常转子线圈也是绕在由硅钢片冲压而 成的铁芯上.
A,已知马达的输出扭矩,求该点的N,I，Ｐ及ŋ值 已知N,I，Ｐ及ŋ均是Ｔ的函数关系，从上图横座
标找出对应的输出转矩值T1点,过T1作纵轴平行线 T1’,T1’与曲线N，I，P，ŋ的交点即为T1对应的 N1，I1，P1，ŋ1值，从相应的纵标座标上读取。 B．已知N,I，Ｐ及ŋ其中的任何一值，求该点的T 值和其它对应值
遥控玩具上的伺服及驱动的动力源,包括遥控飞 机,车及船.
高端玩具产品机械人的伺服及驱动系统.
下面以简单介绍0-5系列MOTOR在遥控玩具上的应用
0系列马达,有F020/030,在龙昌产品上的应用,有用于1/64 遥控车的驱动马达,1/32全功能车的转向马达等
1系列马达有130/140马达,在龙昌产品上的应用主要用 于1/16以上遥控车的转向马达,1/32遥控车的驱动马达,某 此电驱动玩具的动作牙箱动力源等
此时载流导体ab和cd受到电磁力的作用方向同样可由左手定则 判定，它们产生的转矩仍然使得转子逆时针转动。这就是直流马 达的工作原理。外加的电源是直流的，但由于电刷和换向片的作 用，在线圈中流过的电流是交流的，其产生的转矩的方向却是不 变的。
实用中的直流马达转子上的绕组也不是由一个线圈构成，同样是 由多个线圈连接而成，以减少电动机电磁转矩的波动，绕组形式 同发电机。
速. 遥控车由零速度到设计时速所产生的动能为EＫ
=1/2M２V２²-1/2M１V１² EＫ=FL V=N*I*2Πr N代表马达转速.V为设计时速,I传动比
1kg=9.8N
1kg.m²/来自百度文库²=1N.m=1J=1A.V
已知车的重量包电池760+160=920g,后轮驱动， 比例1/18。要求全速时达到24KPH，车轮半径为 2。55CM，设计由起动到全速的距离为5M，用9。 6V NICD电供电。试为此遥控车选择合适的牙比 及MOTOR。
马达基础知识及选用技术
一 DC MOTOR(微型永磁直流电动机)结构简示
这是分析直流电机的一个简单物理模型图示, 其中，其中固定部分有磁铁，这里称作主磁极；还有电刷。 转子部分有环形铁心和绕在环形铁心上的绕组。(其中2个 小圆圈是为了方便表示该位置上的导体电势或电流的方向 而设置的)
上图表示一台最简单的两极直流电机模型，它的固定部分 （定子）上，装设了一对直流励磁的静止的主磁极N和S， 在旋转部分（转子）上装设电枢铁心。定子与转子之间有 一气隙。在电枢铁心上放置了由A和X两根导体连成的电 枢线圈，线圈的首端和末端分别连到两个圆弧形的铜片上， 此铜片称为换向片。换向片之间互相绝缘，由换向片构成 的整体称为换向器。换向器固定在转轴上，换向片与转轴 之间亦互相绝缘。在换向片上放置着一对固定不动的电刷 B1和B2，当电枢旋转时，电枢线圈通过换向片和电刷与
根据动能定理，由于起始速为0，故动能为 E=1/2MV²0=1/2*0.92*6.67*6.67=20.46KGm²/s²=20.46N.M
F=E/L=20.46/5=4.09N=4.09/9.8=0.417KG=T/r
每个后轮的输出扭力要达到约 T=r*F/2=2.55*417/2=532g.cm 根据具体尺寸布 局及经验值，牙比估算在1：8左右，则马达的扭 短矩需要约66g 左右。要达到24KPH的速度，马 达转速要达要约20000rpm.根据I=P/U=20。 46/9.6=2.1A.则马达达到24KPH时速时速，电流 约2。1A。根据这些参数，我们不难在 360/370/380等3系列马达中根据性比找出我们要 求的马达。
疑难解答
问:为什么减少马达线圈匝数,提高转速后,遥控车最终的车 速得不到提高?
答:减少马达匝数转速提高后,相应马达输出的扭矩降低了, 在传动比不变的前提下,车仔所受的牵引力降低了,相对来 讲在同等距离所作的功也下降了,也就是它动能降低了,根 据E=1/2MV², 由于车仔的重量没变,所以它的速度V反而是 降低了.所以当车速达不到要求时并不是增加马达转速就 能提高速度.
外电路接通。
二 微型永磁直流电动机(以下简称直流马达)的工作 原理
DC MOTOR 工作原理图
从两个电刷加上直流电源，如上图（a）所示，则有直流电流从 电刷 A 流入，经过线圈abcd，从电刷 B 流出，根据电磁力定律， 载流导体ab和cd收到电磁力的作用，其方向可由左手定则判定， 两段导体受到的力形成了一个转矩，使得转子逆时针转动。如果 转子转到如上图（b）所示的位置，电刷 A 和换向片2接触，电刷 B 和换向片1接触，直流电流从电刷 A 流入，在线圈中的流动方 向是dcba，从电刷 B 流出。
漆包线线径 12: Ø0.12mm
线圈匝数 240代表240匝
GG PP FF - 11 33 11 NN PP - 11 22 22 44 0 0 AA A
马达外壳 F: 扁型 R: 圆型 S: 方型
转子芯片槽数 3: 3槽 4: 4槽 5: 5槽
端盖类型 P: 塑胶端盖 M: 金属端盖
附加电子元件 A: 缺省 C: 电容 D: D/V
问:如何减少马达温升?
马达过热实际是因为负载过大,马达的电流上升,但是输出 扭矩受马达额定功率的限制只能达到某一极限,根据能量 守恒定理,由于所有电流无法全部转化为扭力作机械功,则 多余部分转化为热能,导致马达转子及外壳发热,所以解决 此问题方法是,在负载无法减轻的情况下,应该加大传动比 及在转速不变的情况下尽可能加大马达扭矩来输出功率.
磁石类型 N: 同向性磁石 D: 异向性磁石 V,W:湿性异向性磁石 B: 钕铁硼磁
附加机械元件 A: 缺省 Y: 增磁轭 F: 散热风扇
如何读取马达特性曲线图
马达的特性主要由N=f(T),I=f(T),P=f(T),ŋ=f(T),其中N表示 转速,I表示电流,P表示功率, ŋ表示效率.T表示轴输出扭 矩.N,I,P, ŋ和T都是函数关系
***漆包线根据绝缘等级的不同分为以下几 类
UEW wire 120℃(E class) PEW wire 155℃(F class) EIW wire 180℃(H class) AIW wire 200℃(C class) 通常它的寿命可达 20000小时
3.端子部分由电刷,碳精,电刷座,阻尼胶片,端子, 后盖,含油轴承等零件组成,见图示B
在设计一个遥控车，我们已知的参数通常有以下 几个
重量G及SCALE 车速（线速度）V 额定工作电压 轮胎外径 根据外型空间确定适当的传动比,通常做根据经验
值及马达输出扭矩来确定,在马达转速不变的情况 下,增大牙比可以增大车轮输出扭矩,也就是通常所 就的爬坡能力越强.当然车速会下降,反之车轮输出 扭矩减小,速度增加.
将直流马达的工作原理归结如下：
将直流电源通过电刷接通电枢绕组，使电枢导体 有电流流过。
马达内部有磁场存在即磁石本身产生的磁场。 载流的转子（即电枢）导体将受到电磁力 f 的作
用 f=Blia （左手定则:大拇指指向为电动势方向,其 它四指则为磁场方向即MOTOR旋转方向） 所有导体产生的电磁力作用于转子，使转子以 n(转/分)旋转，以便拖动机械负载。
根据P=IU电池放电电流越高，则能提供给 MOTOR的能量越大，马达的输出功也大，同样 传动比越大，刚输出扭矩越大，机械功率也越大。
下面为马达的简单估算方法,为了简化运算,我们将 车胎与地面的磨擦阻力及齿轮运转中功率损耗都 忽略不计.这样可以推算我们所需马达的扭矩及空 载转速范围.
基本计算公式 P功率，单位为W P=IU 单位是W 牵引力 F=T/r 对于2WD则X2,4WD则为X4 W=FL 行走距离,一般设定启动后5M达到设计时
b根据定子所产生磁力不同,同一型号马达又可以 分为普通磁,强磁.加强磁,各家马达供应商有不同 对应的型号规格来表示.
4.2 直流马达的玩具上的应用
作为婴儿玩具产品上的某些转动部件,振动部件 提供动力源,通常运动平稳噪音小.倒如明 门,GRACO,MATTEL,FISH PRICE的部分产品
电池驱动动作类玩具的牙箱动力源,倒如 TOMMY,LITTLE TIKES的部份产品
现以转速N为例： 根据N是T的函数N=f(T)。先从纵座标上找对应的
转速N2点，过N2点作横座标的平行线与N曲线相 交，交点N2’,过N2作纵坐标的平行线T2’,T2’线与 横坐标和I，P，E曲线的交点即为对应与N2的T2， I2，P2，ŋ2值，T2从横坐标读取，其余的从相应 的纵坐标上读取。
五. 如何为遥控产品挑选合适的马达?
2系列主要260/280两种类型,主要用于1/16,1/18遥控车,速 度在15KPH以下之遥控车的驱动马达,及某此动作玩具的 动作马达.
3.系列马达主要有360/370/380三种型号的马达,主要应用 于18KPH以上,1/16,.1/18左右的遥控车的驱动马达.
5系列马达主要有540/550两种型号,主要用于高负载,高速, 高扭矩的产品上,在龙昌产品用于MATTEL 1/10遥控车,
三. 典型玩具用铁芯直流马达结构(空芯马达由于少 用,不作介绍)
按马达内部分结构它主要分以为1,定子部分 2.转子部分,3.端子 三大块,下面简单介绍一 下
定子部分由铁壳,磁石,轴承,磁石弹弓等零件 组成,见图示A
转子部分由铁轴,调整介子,止油介子,换向器, 轴承,漆包线,硅钢片,绝缘介子,绝缘端盖,变 阻器(D/V)等零件组成,见下图示C
下面以金骏力马达为例,说明一下马达型号各部分代表的 含义
公 司 代 号 ,G 代 表 金骏力公司
金H骏ow力dDoCe马s 达ou编r号co模d式es简m介ean?
电刷类型 P,T,B: 铜刷 S: 贵重金属刷 C: 碳刷
系列号
Code # for magnet size or housing length
A:定子部分结构
B:端盖部分结构 C:转子部分结构
四 直流马达的分类及在玩具产品上的应用
4.1直流马达的分类
a.根据内部结构的不同可分为空芯杯马达,和铁芯 马达.前者由于受体积限制,转子的电枢绕组直接由 漆包线绕制而成,中间是空心的.这另一方面也是由 于迷你马达的负载不大所需求扭力比较小的原因. 铁芯马达由于负载相当来比较大,所输出扭力需要 也比较大,通常转子线圈也是绕在由硅钢片冲压而 成的铁芯上.
A,已知马达的输出扭矩,求该点的N,I，Ｐ及ŋ值 已知N,I，Ｐ及ŋ均是Ｔ的函数关系，从上图横座
标找出对应的输出转矩值T1点,过T1作纵轴平行线 T1’,T1’与曲线N，I，P，ŋ的交点即为T1对应的 N1，I1，P1，ŋ1值，从相应的纵标座标上读取。 B．已知N,I，Ｐ及ŋ其中的任何一值，求该点的T 值和其它对应值
遥控玩具上的伺服及驱动的动力源,包括遥控飞 机,车及船.
高端玩具产品机械人的伺服及驱动系统.
下面以简单介绍0-5系列MOTOR在遥控玩具上的应用
0系列马达,有F020/030,在龙昌产品上的应用,有用于1/64 遥控车的驱动马达,1/32全功能车的转向马达等
1系列马达有130/140马达,在龙昌产品上的应用主要用 于1/16以上遥控车的转向马达,1/32遥控车的驱动马达,某 此电驱动玩具的动作牙箱动力源等
此时载流导体ab和cd受到电磁力的作用方向同样可由左手定则 判定，它们产生的转矩仍然使得转子逆时针转动。这就是直流马 达的工作原理。外加的电源是直流的，但由于电刷和换向片的作 用，在线圈中流过的电流是交流的，其产生的转矩的方向却是不 变的。
实用中的直流马达转子上的绕组也不是由一个线圈构成，同样是 由多个线圈连接而成，以减少电动机电磁转矩的波动，绕组形式 同发电机。
速. 遥控车由零速度到设计时速所产生的动能为EＫ
=1/2M２V２²-1/2M１V１² EＫ=FL V=N*I*2Πr N代表马达转速.V为设计时速,I传动比
1kg=9.8N
1kg.m²/来自百度文库²=1N.m=1J=1A.V
已知车的重量包电池760+160=920g,后轮驱动， 比例1/18。要求全速时达到24KPH，车轮半径为 2。55CM，设计由起动到全速的距离为5M，用9。 6V NICD电供电。试为此遥控车选择合适的牙比 及MOTOR。
马达基础知识及选用技术
一 DC MOTOR(微型永磁直流电动机)结构简示
这是分析直流电机的一个简单物理模型图示, 其中，其中固定部分有磁铁，这里称作主磁极；还有电刷。 转子部分有环形铁心和绕在环形铁心上的绕组。(其中2个 小圆圈是为了方便表示该位置上的导体电势或电流的方向 而设置的)
上图表示一台最简单的两极直流电机模型，它的固定部分 （定子）上，装设了一对直流励磁的静止的主磁极N和S， 在旋转部分（转子）上装设电枢铁心。定子与转子之间有 一气隙。在电枢铁心上放置了由A和X两根导体连成的电 枢线圈，线圈的首端和末端分别连到两个圆弧形的铜片上， 此铜片称为换向片。换向片之间互相绝缘，由换向片构成 的整体称为换向器。换向器固定在转轴上，换向片与转轴 之间亦互相绝缘。在换向片上放置着一对固定不动的电刷 B1和B2，当电枢旋转时，电枢线圈通过换向片和电刷与
根据动能定理，由于起始速为0，故动能为 E=1/2MV²0=1/2*0.92*6.67*6.67=20.46KGm²/s²=20.46N.M
F=E/L=20.46/5=4.09N=4.09/9.8=0.417KG=T/r
每个后轮的输出扭力要达到约 T=r*F/2=2.55*417/2=532g.cm 根据具体尺寸布 局及经验值，牙比估算在1：8左右，则马达的扭 短矩需要约66g 左右。要达到24KPH的速度，马 达转速要达要约20000rpm.根据I=P/U=20。 46/9.6=2.1A.则马达达到24KPH时速时速，电流 约2。1A。根据这些参数，我们不难在 360/370/380等3系列马达中根据性比找出我们要 求的马达。
疑难解答
问:为什么减少马达线圈匝数,提高转速后,遥控车最终的车 速得不到提高?
答:减少马达匝数转速提高后,相应马达输出的扭矩降低了, 在传动比不变的前提下,车仔所受的牵引力降低了,相对来 讲在同等距离所作的功也下降了,也就是它动能降低了,根 据E=1/2MV², 由于车仔的重量没变,所以它的速度V反而是 降低了.所以当车速达不到要求时并不是增加马达转速就 能提高速度.
外电路接通。
二 微型永磁直流电动机(以下简称直流马达)的工作 原理
DC MOTOR 工作原理图
从两个电刷加上直流电源，如上图（a）所示，则有直流电流从 电刷 A 流入，经过线圈abcd，从电刷 B 流出，根据电磁力定律， 载流导体ab和cd收到电磁力的作用，其方向可由左手定则判定， 两段导体受到的力形成了一个转矩，使得转子逆时针转动。如果 转子转到如上图（b）所示的位置，电刷 A 和换向片2接触，电刷 B 和换向片1接触，直流电流从电刷 A 流入，在线圈中的流动方 向是dcba，从电刷 B 流出。
漆包线线径 12: Ø0.12mm
线圈匝数 240代表240匝
GG PP FF - 11 33 11 NN PP - 11 22 22 44 0 0 AA A
马达外壳 F: 扁型 R: 圆型 S: 方型
转子芯片槽数 3: 3槽 4: 4槽 5: 5槽
端盖类型 P: 塑胶端盖 M: 金属端盖
附加电子元件 A: 缺省 C: 电容 D: D/V
问:如何减少马达温升?
马达过热实际是因为负载过大,马达的电流上升,但是输出 扭矩受马达额定功率的限制只能达到某一极限,根据能量 守恒定理,由于所有电流无法全部转化为扭力作机械功,则 多余部分转化为热能,导致马达转子及外壳发热,所以解决 此问题方法是,在负载无法减轻的情况下,应该加大传动比 及在转速不变的情况下尽可能加大马达扭矩来输出功率.
磁石类型 N: 同向性磁石 D: 异向性磁石 V,W:湿性异向性磁石 B: 钕铁硼磁
附加机械元件 A: 缺省 Y: 增磁轭 F: 散热风扇
如何读取马达特性曲线图
马达的特性主要由N=f(T),I=f(T),P=f(T),ŋ=f(T),其中N表示 转速,I表示电流,P表示功率, ŋ表示效率.T表示轴输出扭 矩.N,I,P, ŋ和T都是函数关系
***漆包线根据绝缘等级的不同分为以下几 类
UEW wire 120℃(E class) PEW wire 155℃(F class) EIW wire 180℃(H class) AIW wire 200℃(C class) 通常它的寿命可达 20000小时
3.端子部分由电刷,碳精,电刷座,阻尼胶片,端子, 后盖,含油轴承等零件组成,见图示B
在设计一个遥控车，我们已知的参数通常有以下 几个
重量G及SCALE 车速（线速度）V 额定工作电压 轮胎外径 根据外型空间确定适当的传动比,通常做根据经验
值及马达输出扭矩来确定,在马达转速不变的情况 下,增大牙比可以增大车轮输出扭矩,也就是通常所 就的爬坡能力越强.当然车速会下降,反之车轮输出 扭矩减小,速度增加.
将直流马达的工作原理归结如下：
将直流电源通过电刷接通电枢绕组，使电枢导体 有电流流过。
马达内部有磁场存在即磁石本身产生的磁场。 载流的转子（即电枢）导体将受到电磁力 f 的作
用 f=Blia （左手定则:大拇指指向为电动势方向,其 它四指则为磁场方向即MOTOR旋转方向） 所有导体产生的电磁力作用于转子，使转子以 n(转/分)旋转，以便拖动机械负载。
根据P=IU电池放电电流越高，则能提供给 MOTOR的能量越大，马达的输出功也大，同样 传动比越大，刚输出扭矩越大，机械功率也越大。
下面为马达的简单估算方法,为了简化运算,我们将 车胎与地面的磨擦阻力及齿轮运转中功率损耗都 忽略不计.这样可以推算我们所需马达的扭矩及空 载转速范围.
基本计算公式 P功率，单位为W P=IU 单位是W 牵引力 F=T/r 对于2WD则X2,4WD则为X4 W=FL 行走距离,一般设定启动后5M达到设计时
b根据定子所产生磁力不同,同一型号马达又可以 分为普通磁,强磁.加强磁,各家马达供应商有不同 对应的型号规格来表示.
4.2 直流马达的玩具上的应用
作为婴儿玩具产品上的某些转动部件,振动部件 提供动力源,通常运动平稳噪音小.倒如明 门,GRACO,MATTEL,FISH PRICE的部分产品
电池驱动动作类玩具的牙箱动力源,倒如 TOMMY,LITTLE TIKES的部份产品
现以转速N为例： 根据N是T的函数N=f(T)。先从纵座标上找对应的
转速N2点，过N2点作横座标的平行线与N曲线相 交，交点N2’,过N2作纵坐标的平行线T2’,T2’线与 横坐标和I，P，E曲线的交点即为对应与N2的T2， I2，P2，ŋ2值，T2从横坐标读取，其余的从相应 的纵坐标上读取。
五. 如何为遥控产品挑选合适的马达?
2系列主要260/280两种类型,主要用于1/16,1/18遥控车,速 度在15KPH以下之遥控车的驱动马达,及某此动作玩具的 动作马达.
3.系列马达主要有360/370/380三种型号的马达,主要应用 于18KPH以上,1/16,.1/18左右的遥控车的驱动马达.
5系列马达主要有540/550两种型号,主要用于高负载,高速, 高扭矩的产品上,在龙昌产品用于MATTEL 1/10遥控车,
三. 典型玩具用铁芯直流马达结构(空芯马达由于少 用,不作介绍)
按马达内部分结构它主要分以为1,定子部分 2.转子部分,3.端子 三大块,下面简单介绍一 下
定子部分由铁壳,磁石,轴承,磁石弹弓等零件 组成,见图示A
转子部分由铁轴,调整介子,止油介子,换向器, 轴承,漆包线,硅钢片,绝缘介子,绝缘端盖,变 阻器(D/V)等零件组成,见下图示C
下面以金骏力马达为例,说明一下马达型号各部分代表的 含义
公 司 代 号 ,G 代 表 金骏力公司
金H骏ow力dDoCe马s 达ou编r号co模d式es简m介ean?
电刷类型 P,T,B: 铜刷 S: 贵重金属刷 C: 碳刷
系列号
Code # for magnet size or housing length