Elektromotori visu laiku tiek izmantoti, lai darbinātu ierīces, kuras mēs izmantojam katru dienu. Neatkarīgi no tā, vai tas ir ventilatora motors, kas karstā dienā uztur vēsumu, jūsu lapu pūtēja motors vai elektromobilis bez elektromotoriem, pasaule būtu pavisam cita vieta.
Kas ir elektromotors?
Elektromotors ir mašīna, kas var pārveidot elektrisko enerģiju mehāniskajā enerģijā (īpaši kinētiskajā enerģijā vai kustības enerģijā). To parasti panāk, izmantojot attiecības starp elektrību un magnētismu.
Elektromotorus var darbināt ar maiņstrāvu, piemēram, tādu, kas plūst no sienas kontaktligzdas, vai līdzstrāvas strāvu, piemēram, no akumulatora.
Kā darbojas elektromotors?
Elektromotora pamatprincips ir tāds, ka jābūt stieples spolei, kas var brīvi griezties ārējā magnētiskā lauka klātbūtnē.
Kad strāva tiek izvadīta caur stieples spoli, mijiedarbība starp strāvu un lauku rada griezes momentu, izraisot spoles rotāciju. Šo rotāciju var izmantot, piemēram, rotaļu automašīnas riepu pagriešanai, vai arī tā var vadīt kloķvārpstu un pārveidot rotācijas kustību lineārā kustībā.
Kā izveidot savu elektromotoru
Dažreiz labākais veids, kā saprast, kā darbojas motors, ir pats to uzbūvēt. Jūs varat izveidot vienkāršu līdzstrāvas motoru ar kopīgiem sadzīves priekšmetiem.
Nosūtot strāvu caur rūpīgi izveidotu vadu magnētiskā lauka klātbūtnē, mēs varam radīt daļa no mūsu ķēdes, kas pagriezīsies, ļaujot mums pārveidot elektrisko enerģiju mehāniskā enerģija.
Jums nepieciešamās lietas
- Tinuma stieple
- D šūnu 1,5 V akumulators
- 2 saspraudes
- Pastāvīgais magnēts
- Lente
Izveidojiet stieples spoli, vairākas reizes aptinot tinuma stiepli ap "D" elementa 1,5 V akumulatoru (akumulators kalpo kā forma; pēc tinuma noņemiet spoli). Atstājiet apmēram 2 līdz 3 cm izliektus no abiem galiem. Pārliecinieties, ka visi pagriezieni ir savīti vienā virzienā.
Spolei jābūt labi sabalansētai šajos galos, lai tā viegli pagrieztos, kad to ievieto šūpulī, ko nodrošina saspraudes. Jums vajadzētu turēt spoli kopā, pagriežot pēdējo cilpu ap spolēm, lai spoles aptītu kopā.
Kad spole atrodas norādītajā pozīcijā, vienam no stieples galiem, kas saskarsies ar saspraudes, izolācija jānoņem tikai apakšējā pusē. Otrs gals ir pilnībā jānoņem vietā, kur tas saskaras ar saspraudi. Tādā veidā strāva aptuveni pusi laika plūdīs cauri spolei.
Salieciet divas saspraudes tā, lai tās turētu spoli, kā parādīts, un nostiprinātu tās vietā.
Novietojiet pastāvīgu magnētu zem spoles.
Pievienojiet strāvas avotu - piemēram, D akumulatoru, kuru izmantojāt kā veidlapu - saspraudes.
Mēģiniet iedarbināt motoru, piešķirot spolei nelielu griezienu. Mēģiniet, pielāgojiet, mēģiniet, pielāgojiet, mēģiniet un pielāgojiet vēlreiz, līdz jums izdosies!
Kā tas darbojas?
Ja spole ir orientēta, kā parādīts attēlā, strāva iet caur spoli pulksteņrādītāja kustības virzienā un magnētiskais lauks ir vērsts uz augšu, tad spole sajutīs vērstu spēku (attiecībā pret datora ekrānu, kurā to skatāties), un spoles apakšdaļa sajutīs spēku, kas norāda iekšā. Tas izraisīs spoles rotāciju.
Kad spole ir pagriezusies par 180 grādiem, strāva plūst pretēji pulksteņrādītāja virzienam. Tomēr, tā kā jūs esat atņēmis pusi stieples, spoles apgriešanas laikā netiks plūst strāva. Tas ir tāpēc, lai mēs nenonāktu pretējā virzienā, padarot spoli atpakaļgaitu, nevis turpinām.
Ar nosacījumu, ka sākotnējais spiediens lauka dēļ ir pietiekami spēcīgs, spole pagriezīsies pāri 180 grādiem, padarot pilnīgu rotācija, kuras beigās strāva plūst tā, ka spēks liek tai veikt vēl vienu rotāciju tāpat pirms. Ja viss ir pietiekami labi sabalansēts, motoram vajadzētu griezties diezgan ātri un ilgi.
Komerciālās motoru daļas
Komerciālo motoru sastāvdaļas ir šādas:
The armatūra ir motora elektroenerģijas ražošanas daļa. Tas var atrasties uz rotors (rotējošā daļa) vai stators (stacionāra daļa.) Armatūra sastāv no stieples ruļļiem, kas mijiedarbojas ar magnētisko lauku, kad strāva iet cauri. Mūsu pašmāju motorā spole bija armatūra un rotors, un saspraudes kalpoja kā stators.
Birstes ļaut strāvu pārnest uz rotoru, kad tas rotē. Mūsu pašmāju motorā saspraudes un vara stieples kontaktpunkts kalpoja tam pašam mērķim.
A komutators kalpo, lai periodiski mainītu pašreizējo virzienu. Tas ir vajadzīgs līdzstrāvas vai līdzstrāvas motorā, bet parasti ne maiņstrāvā vai maiņstrāvas motorā, jo strāva jau maina virzienu. Mēs sasniedzām ieslēgšanas / izslēgšanas strāvu mūsu motorā, turot izolētu kontakttīkla vienu pusi.
A lauka magnēts vai lauka spoles (elektromagnēti) rada nepieciešamo magnētisko lauku.
The ass ir stieņa formas gabals, kas izlīdzināts ar rotora rotācijas asi tā, lai tas rotētu kopā ar rotoru. Mūsu pašmāju motora horizontālie gali būtībā bija ass.
A zobrats ir mazs pārnesums, ko var izmantot, lai pārvietotu motora kustību uz citu objektu vai mašīnas daļu.
Elektromotoru veidi
Ir daudz dažādu elektromotoru veidu. Lai arī vispirms tos iedala kā maiņstrāvas vai līdzstrāvas motorus, ir iespējamas arī daudzas citas variācijas. Neatkarīgi no tā, vai tas paredzēts lieljaudas, vieglajiem, saimniecības vai vispārējiem mērķiem, šeit ir uzskaitīti tikai daži no daudzajiem veidiem.
A vienfāzes motors darbojas no viena maiņstrāvas avota.
A trīsfāžu motors ir tāda, kuru virza trīs vienas un tās pašas frekvences maiņstrāvas, kas atrodas ārpus fāzes.
A sinhronais motors ir motors, kura rotācijas periods ir maiņstrāvas frekvences vesels skaitlis.
In asinhroni vai asinhronais motors, elektrisko strāvu rotorā rada elektromagnētiskā indukcija no statora tinuma magnētiskā lauka.
A stepper motors ir bezkontakta līdzstrāvas motors, kas sadala pilnu rotāciju vienādos pakāpienos. Motors var pārvietoties un turēties jebkurā no soļiem.
Elektriskie ģeneratori
Elektriskie ģeneratori ir pretēji elektromotoriem; tie paņem mehānisko enerģiju un pārvērš to elektriskajā enerģijā. To var izdarīt dažādos veidos.
Piemēram, vēja enerģiju var izmantot, lai pagrieztu vēja ģeneratora ventilatora lāpstiņas, kas pagriež rotoru ģeneratora iekšpusē, un elektromagnētiskā indukcija, kas izraisa strāvas plūsmu. Hidroelektrostacijas darbojas līdzīgi, krītošajam ūdenim pagriežot asmeņus turbīnā.