電動機（英文：Electric motor），又稱為馬達、摩打或電動馬達，是一種將電能转化成机械能，並可再使用機械能產生動能，用来驱动其他装置的电氣設備。大部分的电动马达通过磁场和绕组电流，在电动机内产生能量。

電動機與發電機原理基本一樣，其分別在於能量转化的方向不同：發電機是藉由負載（如水力、風力）將機械能、動能轉為電能；若沒有負載，發電機不會有電流流出。電動機和電力電子、微控器配合已形成一新學門，稱為電動機控制。

歷史

1740年，第一个电动马达是由苏格兰僧侶安德鲁·戈登（Andrew Gordon）创建的简单的静电设备。1827年，匈牙利物理学家安幼思·傑德利克（ÁnyosJedlik）开始尝试用电磁线圈進行實驗。傑德利克解决一些技术问题後，稱他的设备為“电磁自转機”。虽然只用于教学目的，但第一款傑德利克的设备已包含今日直流馬達的三个主要组成部分：定子，转子和换向器。

1835年，美國一位鐵匠湯馬斯·達文波特（Thomas Davenport）製作出世界上第一台能驅動小電車的應用馬達，並在1837年申请了专利。由于主要动力电池成本極高，在商业上不成功，達文波特破产。一些发明家繼續发展應用馬達，但都遇到了同样电池发电成本的问题。

1845年，英國物理學家惠斯頓（Wheatstone）申請線性馬達的專利，但原理於1960年代才被重視，而設計了實用性的線性馬達，目前已被廣泛在工業上應用。

1870年代初期，世界上最早可商品化的馬達由比利時電機工程師Zenobe Theophile Gamme所發明。1888年，美國著名發明家尼古拉·特斯拉應用法拉第的電磁感應原理，發明交流馬達，即為感應馬達。

1902年，瑞典工程師丹尼爾森利用特斯拉感應馬達的旋轉磁場觀念，發明了同步馬達。1923年，蘇格蘭人James Weir French發明三相可變磁阻型（Variable reluctance）步進馬達。

1962年，藉霍爾元件之助，實用之DC無刷馬達終於問世。1980年代，實用之超音波馬達開始問世。

原理

馬達的旋轉原理的依據為佛来明左手定則或是右手開掌定則，當一導線置放於磁場內，若導線通上電流，則導線會切割磁場線使導線產生移動。電流進入線圈產生磁場，利用電流的磁效應，使電磁鐵在固定的磁鐵內連續轉動的裝置，可以將電能轉換成動能。與永久磁鐵或由另一組線圈所產生的磁場互相作用產生動力。

電動機的種類很多，以基本結構來說，其組成主要由定子和轉子所構成。定子在空間中靜止不動，轉子則可繞軸轉動，由軸承支撐。定子與轉子之間會有一定空氣間隙（氣隙），以確保轉子能自由轉動。機殼（場軛）需要用高導磁係數材料製成，要當作磁路用。

直流馬達的原理是定子不動，轉子依相互作用所產生作用力的方向運動。交流馬達則是定子繞組線圈通上交流電，產生旋轉磁場，旋轉磁場吸引轉子一起作旋轉運動

種类

依磁場方向分類

• 轴向磁场电动机
• 径向磁场电动机

依使用電源分類

• 直流馬達：使用永久磁鐵或電磁鐵、電刷、整流子等元件，電刷和整流子將外部所供應的直流電源，持續地供應給轉子的線圈，並適時地改變電流的方向，使轉子能依同一方向持續旋轉。
• 交流馬達：將交流電通過馬達的定子線圈，設計讓周圍磁場在不同時間、不同的位置推動轉子，使其持續運轉
• 脈衝馬達：電源經過數位IC晶片處理，變成脈衝電流以控制馬達，步進馬達就是脈衝馬達的一種。

依構造分類

• 同步馬達：特點是恆速不變與不需要調速，起動轉矩小，且當馬達達到運轉速度時，轉速穩定，效率高。
• 感應馬達：特點是構造簡單耐用，且可使用電阻或電容調整轉速與正反轉，典型應用是風扇、壓縮機、冷氣機。
• 可逆馬達：基本上與感應馬達構造與特性相同，特點馬達尾部內藏簡易的剎車機構（摩擦剎車），其目的為了藉由加入摩擦負載，以達到瞬間可逆的特性，並可減少感應馬達因作用力產生的過轉量。
• 步進馬達：特點是脈衝馬達的一種，以一定角度逐步轉動的馬達，因採用開迴路（Open Loop）控制方式處理，因此不需要位置檢出和速度檢出的回授裝置，就能達成精確的位置和速度控制，且穩定性佳。
• 伺服馬達：特點是具有轉速控制精確穩定、加速和減速反應快、動作迅速（快速反轉、迅速加速）、小型質輕、輸出功率大（即功率密度高）、效率高等特點，廣泛應用於位置和速度控制上。
• 線性馬達：具有長行程的驅動並能表現高精密定位能力。
• 其他：旋轉換流機（Rotary Converter）、旋轉放大機（Rotating Amplifier）等。

用途

電動機用途眾多，大至重型工業，小至小型玩具都有其蹤跡。在不同的環境下都會選擇不同類型的電動機，以下是一些例子：

• 製風設備，例如電風扇
• 電動玩具車、船等
• 升降機（電梯）
• 以電力推動的交通工具，例如地下鐵路、電車
• 汽車、噴射機及直昇機的起動馬達（starter motor）
• 工廠與大賣場的運輸帶
• 公車上的電動自動門
• 電動捲閘

民生用品

• 光碟機
• 印表機
• 洗衣機
• 水泵
• 磁碟機
• 電動刮鬍刀
• 錄音機
• 錄影機
• CD唱盤

工業與商業用途

• 高速升降機
• 工作母機（如：機床）
• 紡織機
• 攪拌機

使用安全

在使用馬達前需先了解其使用的電源是直流電還是交流電，如果是交流電，還需知道它是三相還是單相的交流電，接錯電源會導致不必要的損失和危險。馬達轉動後若沒有接負載或負載很輕使得馬達轉速快，則感應電動勢較強，此時馬達兩端電壓為電源提供電壓減去感應電壓，因此電流減弱。

若馬達的負載很重，轉速慢則相對感應電動勢較小，也因此電源需提供較大電流（功率）以對應所需的較大功率來輸出／作功。

參看

• 電機
• 發電機
• 高效率馬達
• Goodness係數
• 力矩馬達
• 銅損
• 馬達常數

參考資料

• 宋揚曙。1990。電機機械。全華科技圖書股份有限公司。
• 劉蘊陶。1996。電機學。文京圖書有限公司。
• 蕭進松、謝承達。1996。電機機械。全華科技圖書股份有限公司。
• 陳祺銘。1990。小型電動機的基礎與微電腦控制。復文書局。
• 許正道。1989。機電整合入門。復文書局
• 李適中。1991。直流馬達速度控制．伺服系統（基礎篇）。全華科技圖書股份有限公司。
• 陳熹棣。1989。步進馬達應用技術。全華科技圖書股份有限公司。
• 李清元。2002。伺服馬達的類別與應用。電機月刊第12卷第8期。
• 盧明智、陳政傳。2002。感測與轉換—感測器原理與應用實習。台科大圖書股份有限公司。
• 江正雍譯。1993。伺服控制系列（10）—無人搬運車之位置控制技術。機械月刊第19卷第1期。
• 江正雍譯。1993。伺服控制系列（13）—AC伺服控制應用實務（上）。機械月刊第19卷第6期。