חלקי מנוע

עיצובי מנוע חשמלי יכולים להשתנות די הרבה, אם כי באופן כללי יש להם שלושה חלקים עיקריים: רוטור, סטטור וקומוטטור. שלושת החלקים הללו משתמשים בכוחות האטרקטיביים והדוחים של האלקטרומגנטיות, מה שגורם למנוע להסתובב ללא הרף כל עוד הוא מקבל זרם יציב של זרם חשמלי.

מנועים עובדים על פי עקרונות האלקטרומגנטיות. אם אתה מפעיל חשמל דרך חוט, זה יוצר שדה מגנטי. אם אתה סליל את החוט סביב מוט ומעביר חשמל דרך החוט, זה יוצר שדה מגנטי סביב המוט. בקצה אחד של המוט יהיה מוט מגנטי צפוני ובקצה השני יהיה מוט דרום. מוטות מנוגדים מושכים זה את זה, כמו שקטבים דוחים. כשאתה מקיף את המוט במגנטים אחרים, המוט יסתובב מהכוחות האטרקטיביים והדוחים.

לכל מנוע חשמלי שני חלקים חיוניים: אחד נייח, ואחד שמסתובב. החלק הנייח הוא הסטטור. אף על פי שתצורות שונות, הסטטור הוא לרוב מגנט קבוע או שורה של מגנטים המצפים את קצה מעטפת המנוע, שהיא בדרך כלל תוף פלסטיק עגול.

לתוך הסטטור מוכנס הרוטור, המורכב בדרך כלל מחוט נחושת המפותל לסליל סביב ציר. כאשר זרם חשמלי זורם דרך הסליל, השדה המגנטי שנוצר נדחק אל השדה שנוצר על ידי הסטטור, וגורם לסרן להסתובב.

למנוע חשמלי יש מרכיב חשוב נוסף, הקומוטטור, היושב בקצה אחד של הסליל. זוהי טבעת מתכת המחולקת לשני חצאים. זה הופך את הזרם החשמלי בסליל בכל פעם שהסליל מסתובב חצי סיבוב. הקומוטטור הופך מעת לעת את הזרם בין הרוטור למעגל החיצוני, או הסוללה. זה מבטיח שקצות הסלילים לא נעים בכיוונים מנוגדים, ומבטיח שהציר מסתובב בכיוון אחד.

הקומוטטור הכרחי מכיוון שהרוטור המסתובב מקבל את תנועתו ממשיכה מגנטית ודחייה בין הרוטור לסטטור. כדי להבין זאת, דמיין את המנוע מסתובב בתנועה איטית. כאשר הרוטור מסתובב עד לנקודה בה הקוטב הדרומי של מגנט הרוטור פוגש את הקוטב הצפוני של הסטטור, המשיכה בין שני הקטבים תעצור את הסיבוב במסלוליו. כדי לשמור על סיבוב הרוטור, הקומוטטור הופך את קוטביות המגנט, כך שהקוטב הדרומי של הרוטור הופך לצפון. הקוטב הצפוני של הרוטור והקוטב הצפוני של הסטטור דוחים זה את זה, מה שמאלץ את הרוטור להמשיך להסתובב.

בקצה אחד של המנוע נמצאים המברשות והמסופים. הם נמצאים בקצה הנגדי מהמקום בו יוצא הרוטור ממעטפת המנוע. המברשות מעבירות זרם חשמלי לקומוטטור והן עשויות בדרך כלל מגרפיט. המסופים הם המיקומים שבהם הסוללה מתחברת למנוע ושולחת את הזרם לסובב את הרוטור.