Innhold
- TL; DR (for lang; ikke lest)
- Statoren, rotoren, børstene og kommutatoren
- Gir og belter
- Lagre for å redusere friksjonen
Elektriske motorer er avhengige av elektromagnetisk induksjon, et fenomen oppdaget på begynnelsen av 1800-tallet av fysiker Michael Faraday. Han fant ut at flytting av en magnet gjennom en toroid, som han hadde pakket en ledende ledning rundt seg, genererte en elektrisk strøm i ledningen. Elektriske motorer bruker denne ideen i revers. Når en strøm går gjennom en spole, blir spolen magnetisert, og hvis den er festet til en sjakt og hengt opp i feltet generert av en permanent magnet, skaper de motstående magnetiske kreftene nok kraft til å vri akselen. Hvis du kobler akselen til en girmekanisme, kan den utføre arbeid, og å legge til lagre reduserer friksjonen og øker motorens effektivitet.
TL; DR (for lang; ikke lest)
Hoveddelene til en elektrisk motor inkluderer stator og rotor, en serie gir eller belter og lagre for å redusere friksjonen. Likestrømsmotorer trenger også en kommutator for å snu strømretningen og holde motoren rotert.
Statoren, rotoren, børstene og kommutatoren
I stedet for å bruke en permanent magnet, er moderne kommersielle elektriske motorer vanligvis helt avhengige av elektromagneter. En serie små spoler anordnet i et sirkulært arrangement danner statoren, og disse spolene genererer et stående magnetfelt. En separat spiral viklet rundt en anker og festet til en skaft danner rotoren, som snurrer inne i feltet. Fordi du ikke kan feste ledninger til en spinnende spole, inneholder rotoren vanligvis metallbørster som forblir i kontakt med en ledende overflate på statoren. Denne overflaten, sammen med statorviklingene, er koblet til strømterminaler plassert på motorhuset.
Når du slår på strømmen, strømmer strøm inn i feltspolene for å skape et stående magnetfelt. Den flyter også gjennom børstene og gir anker spolen. DC-motorer, for eksempel de som kjører på et batteri, inkluderer også en kommutator, som er en bryter festet til rotorakselen som reverserer det elektriske feltet med hver halve rotasjon av rotoren. Denne feltovergangen er nødvendig for å holde rotoren i en retning.
••• nabihariahi / iStock / Getty ImagesGir og belter
I seg selv er en spinnende motoraksel ikke veldig nyttig, med mindre du vil bruke den til boring eller for spinning av vifteblad. De fleste motorer har et system med tannhjul og / eller drivbelter for å konvertere energien fra spinneakselen til nyttig bevegelse. Konfigurasjonen av beltene eller tannhjulene kan øke rotasjonshastigheten på en tilstøtende aksel, noe som resulterer i en reduksjon av effekten, eller det kan øke effekten mens du reduserer rotasjonshastigheten. Ormdrev gir kan endre rotasjonsretningen med 90 grader. Gir og belter gjør det mulig for en enkelt motor å utføre en rekke funksjoner samtidig.
Lagre for å redusere friksjonen
Jo større motor, jo mer friksjon genereres mellom de bevegelige delene. Denne friksjonskraften motvirker rotorens bevegelse, reduserer motorens effektivitet og til slutt sliter delene ned. De fleste motorer har lagre mellom statoren og rotoren for å holde rotoren sentrert og minimere luftspalten. Mindre motorer har kulelager mens store motorer bruker rullelager. Lagre trenger periodisk smøring, som sammen med service og rengjøring av statorviklingene og rotorbørstene, er en viktig vedlikeholdsprosedyre.