Почти неизбежно ще стигнете до момент от живота си, в който ще бъдете изправени пред нещастно малко дете и движеща се играчка, която вече не се движи. Може да разглобите играчката, разчитайки на вашето удобство да спасите деня, но когато останете с купчина компоненти, може би ще се чудите как тези намотки от ярка тел създават движение. Счупени играчки настрана, електрическите двигатели се намират в много от устройствата, които карат нашето съвременно общество да се движи, от автомобили до часовници до охлаждащия вентилатор на вашия компютър.
Части от електрически мотор
Електрическият двигател създава въртеливо или кръгово движение. Централната част на двигателя е цилиндър, наречен котва или ротор. Котвата държи останалите компоненти и също е частта от двигателя, която се върти. Около арматурата е статорът, който държи изолирани намотки от тел, обикновено мед. Когато към двигателя се подава ток, статорът генерира магнитното поле, което задвижва котвата. В зависимост от конструкцията на двигателя, може да намерите и четки или фини метални влакна, които поддържат ток да тече към противоположната страна на двигателя, докато се върти.
Направете го да работи
Може би сте забелязали, че когато имате два магнита, противоположните полюси се привличат и подобно на полюсите се отблъскват. Електрическият мотор използва този принцип, за да създаде въртящ момент или ротационна сила. Не самият електрически ток, а създаденото от него магнитно поле генерира сила, когато електрическият двигател е в движение. Електричеството, движещо се през проводник, създава кръгово магнитно поле с проводника като източник и център на въртенето. Когато добавите ток, статорът и котвата образуват стабилно магнитно поле и съответно електромагнит, който се избутва или завърта в това поле.
Различни видове електрически двигатели
Основният двигател работи с постоянен или постоянен ток, но други двигатели могат да работят с променлив или променлив ток. Батериите произвеждат постоянен ток, докато контактите в дома ви се редуват. За да може двигателят да работи на променлив ток, са необходими два магнита за навиване, които не се допират. Те движат двигателя през феномен, известен като индукция. Тези асинхронни двигатели са безчеткови, тъй като не изискват физическия контакт, който четката осигурява. Някои постояннотокови двигатели също са безчеткови и вместо това използват превключвател, който променя полярността на магнитното поле, за да поддържа двигателя работещ. Универсалните двигатели са асинхронни двигатели, които могат да използват всеки източник на енергия.
Изграждане на прост електрически мотор
Сега, когато разполагате с основните части и принципи, можете да си играете с концепцията у дома. Направете намотка от медна жица с нисък габарит и прокарайте всеки край през алуминиева кутия, за да я окачите. Поставете малък, силен магнит от двете страни на окачената намотка, за да създадете магнитно поле. Ако прикрепите батерия към двете кутии с помощта на алигаторни скоби, вашата намотка ще се превърне в електромагнит и роторът от медна тел, който сте създали, трябва да започне да се върти.