Næsten uundgåeligt vil du komme til et punkt i dit liv, hvor du vil blive konfronteret med et ulykkeligt lille barn og et legetøj i bevægelse, der ikke længere bevæger sig. Du kan muligvis tage legetøjet fra hinanden og stole på din håndevne for at redde dagen, men når du sidder med en bunke af komponenter, kan du måske undre dig over, hvordan disse spoler af lys tråd skaber bevægelse. Brudt legetøj til side findes elektriske motorer i mange af de enheder, der får vores moderne samfund til at bevæge sig, fra biler til ure til køleventilatoren på din computer.
Dele af en elektrisk motor
En elektrisk motor skaber roterende eller cirkulær bevægelse. Den centrale del af motoren er en cylinder kaldet anker eller rotor. Armaturet holder resten af komponenterne og er også den del af motoren, der drejer. Rundt ankeret er statoren, der holder isolerede trådspoler, normalt kobber. Når der tilføres en strøm til motoren, genererer statoren det magnetiske felt, der driver ankeret. Afhængigt af motorens design kan du muligvis også finde børster eller fine metalfibre, der holder strømmen kørende til den modsatte side af motoren, når den drejer.
Få det til at fungere
Du har måske bemærket, at når du har to magneter, tiltrækker modsatte poler og som poler frastøder. Den elektriske motor bruger dette princip til at skabe drejningsmoment eller rotationskraft. Det er ikke den elektriske strøm i sig selv, men det magnetiske felt, det skaber, der genererer kraft, når en elektrisk motor er i bevægelse. Elektricitet, der bevæger sig gennem en ledning, skaber et cirkulært magnetfelt med ledningen som rotationens kilde og centrum. Når du tilføjer strøm, danner stator og anker et stabilt magnetfelt og en elektromagnet, der henholdsvis skubbes eller roteres inden for dette felt.
Forskellige typer elektriske motorer
Grundmotoren kører på jævnstrøm eller jævnstrøm, men andre motorer kan køre på vekselstrøm eller vekselstrøm. Batterier producerer jævnstrøm, mens stikkontakterne i dit hjem forsynes skiftevis. For at en motor kan køre på vekselstrøm, kræver den to viklingsmagneter, der ikke rører ved hinanden. De bevæger motoren gennem et fænomen kendt som induktion. Disse induktionsmotorer er børsteløse, da de ikke kræver den fysiske kontakt, som børsten giver. Nogle jævnstrømsmotorer er også børsteløse og bruger i stedet en afbryder, der ændrer magnetfeltets polaritet for at holde motoren i gang. Universalmotorer er induktionsmotorer, der kan bruge begge energikilder.
Opbygning af en simpel elektrisk motor
Nu hvor du har de grundlæggende dele og principper, kan du lege med konceptet derhjemme. Lav en spole af kobbertråd af lavere gauge og stikk hver ende gennem en aluminiumsdåse for at suspendere den. Anbring en lille, stærk magnet på hver side af den ophængte spole for at skabe et magnetfelt. Hvis du tilslutter et batteri til begge dåser ved hjælp af alligatorclips, bliver din spole en elektromagnet, og den kobbertrådsrotor, du oprettede, skal begynde at dreje.