羅倫茲力(Lorentz force) 與凡立水

 

凡立水是用來固定馬達漆包線圈的,避免線圈移動所造成意想不到的破壞;反之,也表示線圈是會有移動的可能性。有些馬達的線圈是捲繞在轉子之上的,轉子會旋轉作動,線圈亦會受到離心力的作用向外側甩動是可以理解的。但有些馬達線圈是捲繞在定子上面,並不會移動,也看不到明顯的力量作用,但仍需要以凡立水或其他方式固定形狀。  

常可看到感應馬達定子線圈會先用棉繩捆綁,再用凡立水固定。主要是受到製程的影響;感應馬達大多採用入線式製程,先捲繞成線圈後,在塞入馬達槽孔內。為了讓線圈容易塞入,則線圈會較較為大捲且鬆散,因此塞入後需要額外的保護固定來限制線圈。

馬達定子線圈但事實上不僅僅是如此,牛頓運動定律中提到”作用力等於反作用力”,馬達中的作動方式是先藉由電能產生磁能,磁能在與磁鐵相互作用,運用磁性的”同極相斥,異極相吸”的力量作用來產生動能,使馬達得以旋轉。馬達會在轉子上形成一作用力造成旋轉運動,相對的也會產生反作用力,作用於線圈之上。馬達內部的力量作用稱之為羅倫茲力,由圖中可了解電跟磁的作用方式;當有一導體通過電流後,會依照安培定則產生磁場作用,生成的磁場與外部磁鐵間的相互作用,就會產生羅倫茲力。由於馬達結構設計中,定子受到外部殼件的限制固定不動,轉子則為自由旋轉的活動構件,因此大多部份的力量表現會呈現在轉子部份。

羅倫茲力但是需要特別注意的是,若線圈處於一個鬆散有移動空間的狀態,使羅倫茲力能在上面作用時,那線圈就會開始移動。這線圈的移動雖然不至於影響到定子結構,但馬達漆包線圈上有一層絕緣保護的漆包模,一但長時間的磨擦將會使絕緣層破損,產生短路漏電的危險。

漆包線圈  

 

有鑑於此,馬達的線圈在捲繞完成後,仍需要去對線圈做保護的動作,尤其是功率越大的馬達,其上面的羅倫茲力作用越大,就更危險,這點需要特別注意。 

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