Sähkömoottorit luottavat sähkömagneettiseen induktioon, ilmiön, jonka fyysikko Michael Faraday löysi 1800-luvun alussa. Hän havaitsi, että magneetin siirtäminen toroidin läpi, jonka ympärille hän oli käärinyt johtavan johdon, synnytti sähkövirran langassa. Sähkömoottorit käyttävät tätä ajatusta päinvastoin. Kun virta kulkee kelan läpi, kela magnetoituu ja jos se on kiinnitetty akseliin ja ripustettu kestomagneetin synnyttämässä kentässä vastakkaiset magneettiset voimat synnyttävät tarpeeksi voimaa akselin kääntämiseksi. Akselin kytkeminen vaihdemekanismiin tekee siitä kykenevän tekemään työtä, ja laakereiden lisääminen vähentää kitkaa ja lisää moottorin tehokkuutta.
TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)
Sähkömoottorin pääosiin kuuluvat staattori ja roottori, sarja hammaspyöriä tai hihnoja ja laakerit kitkan vähentämiseksi. DC-moottorit tarvitsevat myös kommutaattorin virran suunnan muuttamiseksi ja moottorin pyörimiseksi.
•••lvdesign77 / iStock / Getty Images
Staattori, roottori, harjat ja kommutaattori
Pysyvän magneetin käyttämisen sijaan modernit kaupalliset sähkömoottorit luottavat yleensä täysin sähkömagneetteihin. Staattorin muodostaa joukko pieniä keloja, jotka on järjestetty pyöreään järjestelyyn, ja nämä kelat tuottavat seisovan magneettikentän. Erillinen kela, joka on kiedottu ankkurin ympärille ja kiinnitetty akseliin, muodostaa roottorin, joka pyörii kentän sisällä. Koska et voi kiinnittää johtoja pyörivään kelaan, roottorissa on yleensä metalliharjat, jotka pysyvät kosketuksessa staattorin johtavan pinnan kanssa. Tämä pinta yhdessä staattorin käämien kanssa on kytketty moottorin kotelossa oleviin virtaliittimiin.
Kun kytket virran päälle, sähkö virtaa kenttäkäämeihin pysyvän magneettikentän luomiseksi. Se virtaa myös harjojen läpi ja virtaa ankkurikäämin. DC-moottoreissa, kuten akulla toimivissa moottoreissa, on myös kommutaattori, joka on roottorin akseliin kiinnitetty kytkin, joka kääntää sähkökentän roottorin jokaisella puoliskolla. Tämä kentän vaihtaminen on välttämätöntä, jotta roottori pyörii yhteen suuntaan.
•••nabihariahi / iStock / Getty Images
Hammaspyörät ja hihnat
Itse pyörivä moottorin akseli ei ole kovin hyödyllinen, ellet halua käyttää sitä poraamiseen tai tuulettimen terän pyörittämiseen. Useimmissa moottoreissa on hammaspyöräjärjestelmä ja / tai vetohihnat, jotta pyörivän akselin energia muuttuu hyödylliseksi liikkeeksi. Hihnojen tai hammaspyörien kokoonpano voi lisätä pyörimisnopeutta viereisellä akselilla, mikä johtaa tehon pienenemiseen, tai se voi lisätä tehoa vähentäen samalla pyörimisnopeutta. Kierukkavaihteet voivat muuttaa pyörimissuuntaa 90 astetta. Hammaspyörät ja hihnat mahdollistavat yhden moottorin suorittavan useita toimintoja samanaikaisesti.
•••scanrail / iStock / Getty Images
Laakerit kitkan vähentämiseksi
Mitä suurempi moottori, sitä enemmän kitkaa syntyy liikkuvien osien välillä. Tämä kitkavoima vastustaa roottorin liikettä, mikä vähentää moottorin tehokkuutta ja lopulta kuluttaa osia. Useimmissa moottoreissa staattorin ja roottorin välissä on laakerit, jotka pitävät roottorin keskellä ja minimoivat ilmarakon. Pienemmissä moottoreissa on kuulalaakerit, kun taas suurissa moottoreissa on rullalaakerit. Laakerit tarvitsevat säännöllistä voitelua, mikä yhdessä staattorin käämien ja roottorin harjojen huollon ja puhdistuksen kanssa on tärkeä huoltotoimenpide.