什麼是直流馬達？它是如何運作的？
直流馬達（DC Motor，全名 Direct Current Motor）是一種將電能轉換為機械能的電動機。其原理是：當一個導體通電並置於磁場中時，會受到一個力的作用，產生運動。
直流馬達的核心結構包含定子（靜止部分）和轉子（旋轉部分，又稱電樞 Armature）。定子內部包含永久磁鐵或電磁繞組，以產生磁場。轉子通常是一個帶有繞組的電磁鐵，並與換向器（Commutator）相連。換向器是一個分段的圓柱狀裝置，用來在轉子旋轉時適時反轉電樞中的電流方向。
運作原理如下：當直流電流通入馬達時，會流經電樞繞組。這股電流與定子產生的磁場作用，產生轉矩（扭力），推動轉子旋轉。隨著轉子轉動，換向器會在精確時機反轉電流方向，確保力的方向維持一致，使馬達能持續轉動。 直流馬達的轉速可藉由調整輸入電壓或改變磁場強度來控制。
三種常見的直流馬達類型
直流馬達有多種類型，每種都有其獨特的特性與應用。以下是三種常見的類型：
- 有刷直流馬達（Brushed DC Motor）：最傳統的類型，透過碳刷將電流導入換向器與電樞繞組。設計相對簡單，常見於玩具、小家電、車用配件等領域。但碳刷會隨時間磨損，需要定期維修，且可能產生電氣噪音。
- 無刷直流馬達（Brushless DC Motor, BLDC）：無刷馬達不使用碳刷與換向器，而是透過電子控制器切換電流來形成旋轉磁場，達到驅動效果。由於無碳刷磨耗問題，效率更高、壽命更長、維護需求低。常見應用包括無人機、電動車（非主要驅動用）、電腦風扇等。
- 永磁直流馬達（Permanent Magnet DC Motor, PMDC）：此類馬達的定子磁場由永久磁鐵產生，不需額外電流激磁，使得結構簡單、耗能更少。廣泛應用於汽車雨刷、小型機械及工業設備等。
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