Bijna onvermijdelijk kom je op een punt in je leven waar je wordt geconfronteerd met een ongelukkig klein kind en een bewegend stuk speelgoed dat niet meer beweegt. Je zou het speelgoed uit elkaar kunnen halen, vertrouwend op je handigheid om de dag te redden, maar als je een stapel componenten achterlaat, vraag je je misschien af hoe die spoelen van helder draad voor beweging zorgen. Afgezien van kapot speelgoed, zijn elektrische motoren te vinden in veel van de apparaten die onze moderne samenleving doen bewegen, van auto's tot klokken tot de koelventilator in uw computer.
Onderdelen van een elektromotor
Een elektromotor creëert een roterende of cirkelvormige beweging. Het centrale deel van de motor is een cilinder die het anker of de rotor wordt genoemd. Het anker bevat de rest van de componenten en is ook het deel van de motor dat draait. Rond het anker bevindt zich de stator, die geïsoleerde draadspoelen bevat, meestal koper. Wanneer een stroom wordt toegepast op de motor, genereert de stator het magnetische veld dat het anker aandrijft. Afhankelijk van het ontwerp van de motor, vindt u mogelijk ook borstels of fijne metalen vezels die ervoor zorgen dat de stroom naar de andere kant van de motor loopt terwijl deze draait.
Het laten werken
Je hebt misschien gemerkt dat, als je twee magneten hebt, tegengestelde polen elkaar aantrekken en gelijke polen afstoten. De elektromotor gebruikt dit principe om koppel of rotatiekracht te creëren. Het is niet de elektrische stroom op zich, maar het magnetische veld dat het creëert dat kracht genereert wanneer een elektromotor in beweging is. Elektriciteit die door een draad beweegt, creëert een cirkelvormig magnetisch veld met de draad als de bron en het middelpunt van de rotatie. Wanneer u stroom toevoegt, vormen de stator en het anker een stabiel magnetisch veld en een elektromagneet die binnen dat veld wordt geduwd of geroteerd.
Verschillende soorten elektrische motoren
De basismotor draait op gelijkstroom of gelijkstroom, maar andere motoren kunnen ook op wisselstroom of wisselstroom draaien. Batterijen produceren gelijkstroom, terwijl de stopcontacten in je huis wisselend van stroom voorzien. Om een motor op wisselstroom te laten draaien, zijn twee opwindmagneten nodig die elkaar niet raken. Ze bewegen de motor door een fenomeen dat inductie wordt genoemd. Deze inductiemotoren zijn borstelloos, omdat ze niet het fysieke contact nodig hebben dat de borstel biedt. Sommige gelijkstroommotoren zijn ook borstelloos en gebruiken in plaats daarvan een schakelaar die de polariteit van het magnetische veld verandert om de motor draaiende te houden. Universele motoren zijn inductiemotoren die beide krachtbronnen kunnen gebruiken.
Een eenvoudige elektrische motor bouwen
Nu je de basisonderdelen en -principes hebt, kun je thuis met het concept spelen. Maak een spoel van koperdraad met een lagere dikte en steek elk uiteinde door een aluminium blikje om het op te hangen. Plaats een kleine, sterke magneet aan weerszijden van de hangende spoel om een magnetisch veld te creëren. Als je een batterij aan beide blikken bevestigt met behulp van krokodillenklemmen, wordt je spoel een elektromagneet en moet de koperdraadrotor die je hebt gemaakt beginnen te draaien.