Kuidas elektrimootor töötab?

Peaaegu paratamatult jõuate oma elus punkti, kus teid ootab ees õnnetu väike laps ja liikuv mänguasi, mis enam ei liigu. Võite mänguasja lahti võtta, lootes päeva säästmiseks oma käepärasusele, kuid kui teil on hunnik komponente, võite imestada, kuidas need ereda traadiga rullid liikumist loovad. Kui kõrvale jätta katkised mänguasjad, leidub elektrimootoreid paljudes seadmetes, mis panevad meie kaasaegse ühiskonna liikuma, alates autodest kuni kelladeni ja lõpetades arvuti jahutusventilaatoriga.

Elektrimootor loob pöörleva ehk ümmarguse liikumise. Mootori keskosa on silinder, mida nimetatakse armatuuriks või rootoriks. Armatuur hoiab ülejäänud komponente ja on ka mootori osa, mis pöörleb. Armatuuri ümber on staator, mis hoiab isoleeritud traadimähiseid, tavaliselt vaske. Kui mootorile rakendatakse voolu, tekitab staator magnetvälja, mis ajab armatuuri. Sõltuvalt mootori konstruktsioonist võite leida ka harjad või peened metallkiud, mis hoiavad pöörlemisel voolu mootori vastaspoolele.

Võib-olla olete märganud, et kui teil on kaks magnetit, tõmbavad vastupidised poolused ligi ja nagu postid tõrjuvad. Elektrimootor kasutab seda põhimõtet pöördemomendi ehk pöörlemisjõu loomiseks. Elektrimootori liikumisel ei tekita jõudu iseenesest elektrivool, vaid selle tekitatud magnetväli. Traadi kaudu liikuv elekter loob ümmarguse magnetvälja, mille traat on pöörlemise allikas ja keskpunkt. Voolu lisamisel moodustavad staator ja armatuur stabiilse magnetvälja ja elektromagneti, mis vastavalt sellele väljale surutakse või pööratakse.

Põhimootor töötab alalisvoolul ehk alalisvoolul, kuid muud mootorid võivad töötada vahelduvvoolul või vahelduvvoolul. Patareid toodavad alalisvoolu, samal ajal kui teie koduvarustuse pistikupesad vahelduvad. Mootori töötamiseks vahelduvvoolul on vaja kahte kerimismagnetit, mis ei puutu kokku. Nad liigutavad mootorit läbi nähtuse, mida nimetatakse induktsiooniks. Need asünkroonmootorid on harjadeta, kuna need ei vaja füüsilist kontakti, mida harja annab. Mõned alalisvoolumootorid on ka harjadeta ja kasutavad mootori töös hoidmiseks hoopis lülitit, mis muudab magnetvälja polaarsust. Universaalsed mootorid on asünkroonmootorid, mis võivad kasutada mõlemat jõuallikat.

Nüüd, kui teil on põhiosad ja põhimõtted, saate kontseptsiooniga kodus mängida. Tehke spiraal madalama gabariidiga vasktraadist ja torgake selle riputamiseks mõlemad otsad läbi alumiiniumpurgi. Magnetvälja tekitamiseks asetage riputatud mähise mõlemale küljele väike tugev magnet. Kui kinnitate alligaatoriklippide abil aku mõlemasse purki, muutub teie mähis elektromagnetiks ja teie loodud vasktraadirootor peaks hakkama pöörlema.