Lähes väistämättä tulet elämäsi pisteeseen, jossa kohtaat onneton pieni lapsi ja liikkuva lelu, joka ei enää liiku. Voit hajottaa lelun ja luottaa siihen, että olet valmis pelastamaan päivän, mutta kun jätät kasan komponentteja, saatat ihmetellä, kuinka nuo kirkkaan langan kelat luovat liikettä. Rikkoutuneita leluja lukuun ottamatta sähkömoottoreita löytyy monista laitteista, jotka saavat nykyaikaisen yhteiskuntamme liikkumaan, autoista kelloihin tietokoneen jäähdyttimeen.
Sähkömoottorin osat
Sähkömoottori luo kiertoliikettä. Moottorin keskiosa on sylinteri, jota kutsutaan ankkuriksi tai roottoriksi. Ankkuri pitää kiinni loput komponenteista ja on myös moottorin osa, joka pyörii. Ankkurin ympärillä on staattori, joka pitää eristetyt lankakelat, yleensä kuparia. Kun virta syötetään moottoriin, staattori tuottaa magneettikentän, joka ohjaa ankkuria. Moottorin rakenteesta riippuen saatat löytää myös harjoja tai hienoja metallikuituja, jotka pitävät virtaa pyörimässä moottorin vastakkaiselle puolelle.
Tehdään se toimimaan
Olet ehkä huomannut, että kun sinulla on kaksi magneettia, vastakkaiset navat houkuttelevat ja pylväiden tapaan hylkäävät. Sähkömoottori käyttää tätä periaatetta vääntömomentin tai pyörimisvoiman luomiseen. Sähkövirta sinänsä, mutta sen luoma magneettikenttä tuottaa voimaa, kun sähkömoottori on liikkeessä. Johdon läpi liikkuva sähkö luo pyöreän magneettikentän, jossa lanka on pyörimisen lähde ja keskipiste. Kun lisäät virtaa, staattori ja ankkuri muodostavat vakaan magneettikentän ja sähkömagneetin, jota työnnetään tai pyöritetään kyseisen kentän sisällä.
Erilaiset sähkömoottorit
Perusmoottori käy tasavirralla tai tasavirralla, mutta muut moottorit voivat toimia vaihtovirralla tai vaihtovirralla. Paristot tuottavat tasavirtaa, kun taas kotisi virtalähteet vaihtelevat. Jotta moottori toimisi vaihtovirralla, se vaatii kaksi käämimagneettia, jotka eivät kosketa. Ne liikuttavat moottoria induktiona tunnetun ilmiön läpi. Nämä induktiomoottorit ovat harjattomia, koska ne eivät vaadi harjan tarjoamaa fyysistä kosketusta. Jotkut tasavirtamoottorit ovat myös harjattomia ja käyttävät sen sijaan kytkintä, joka muuttaa magneettikentän napaisuutta moottorin käydessä. Universal-moottorit ovat induktiomoottoreita, jotka voivat käyttää kumpaakin virtalähdettä.
Yksinkertaisen sähkömoottorin rakentaminen
Nyt kun sinulla on perusosat ja periaatteet, voit leikkiä konseptilla kotona. Tee kela pienemmästä kuparilangasta ja työnnä molemmat päät alumiinitölkin läpi ripustamaan se. Aseta pieni, vahva magneetti ripustetun kelan molemmille puolille magneettikentän luomiseksi. Jos kiinnität pariston molempiin tölkeihin alligaattoripidikkeillä, kelastasi tulee sähkömagneetti ja luomasi kuparilangan roottorin pitäisi alkaa pyöriä.