Elektromotorji se zanašajo na elektromagnetno indukcijo, pojav, ki ga je v zgodnjih 1800-ih odkril fizik Michael Faraday. Ugotovil je, da premikanje magneta skozi toroid, okoli katerega je ovil prevodno žico, ustvarja električni tok v žici. Električni motorji to zamisel uporabljajo obratno. Ko tok prehaja skozi tuljavo, se tuljava namagneti, in če je pritrjena na gred in obešena v polju, ki ga ustvarja stalni magnet, nasprotne magnetne sile ustvarijo dovolj sile, da se gred obrne. Povezava gredi z zobniškim mehanizmom omogoča njeno delo, dodajanje ležajev pa zmanjšuje trenje in povečuje učinkovitost motorja.
TL; DR (predolgo; Nisem prebral)
Glavni deli elektromotorja vključujejo stator in rotor, vrsto zobnikov ali jermenov in ležaje za zmanjšanje trenja. Enosmerni motorji potrebujejo tudi komutator za obračanje smeri toka in ohranjanje vrtenja motorja.
•••lvdesign77 / iStock / Getty Images
Stator, rotor, ščetke in komutator
Namesto trajnega magneta se sodobni komercialni električni motorji običajno popolnoma zanašajo na elektromagnete. Niz majhnih tuljav, razporejenih v krožni ureditvi, tvori stator in te tuljave ustvarjajo stoječe magnetno polje. Ločena tuljava, navita okoli armature in pritrjena na gred, tvori rotor, ki se vrti znotraj polja. Ker na predilno tuljavo ne morete pritrditi žic, ima rotor običajno vgrajene kovinske ščetke, ki ostanejo v stiku s prevodno površino na statorju. Ta površina je skupaj z navitji statorja povezana z napajalnimi sponkami na ohišju motorja.
Ko vklopite napajanje, električna energija teče v poljske tuljave, da ustvari stoječe magnetno polje. Prav tako teče skozi ščetke in napaja armaturno tuljavo. Enosmerni motorji, na primer tisti, ki delujejo na akumulator, vključujejo tudi komutator, ki je stikalo, pritrjeno na gred rotorja, ki z vsakim polovičnim vrtenjem rotorja obrne električno polje. Ta sprememba polja je potrebna, da se rotor vrti v eno smer.
•••nabihariahi / iStock / Getty Images
Zobniki in jermeni
Gred motorja, ki se vrti, sama po sebi ni zelo uporabna, razen če jo želite uporabiti za vrtanje ali predenje lopatice ventilatorja. Večina motorjev vključuje sistem zobnikov in / ali pogonskih jermenov za pretvorbo energije predilne gredi v koristno gibanje. Konfiguracija jermenov ali zobnikov lahko poveča hitrost vrtenja na sosednji gredi, kar ima za posledico zmanjšanje moči ali pa lahko poveča moč, hkrati pa zmanjša hitrost vrtenja. Zobniki s polžnim pogonom lahko spremenijo smer vrtenja za 90 stopinj. Zobniki in jermeni omogočajo, da en sam motor hkrati opravlja različne funkcije.
•••scanrail / iStock / Getty Images
Ležaji za zmanjšanje trenja
Večji kot je motor, več trenja nastane med gibljivimi deli. Ta sila trenja nasprotuje gibanju rotorja, zmanjšuje učinkovitost motorja in na koncu obrablja dele. Večina motorjev ima ležaje med statorjem in rotorjem, da ostane rotor centriran in zmanjša zračno režo. Manjši motorji imajo kroglične ležaje, veliki pa valjčne ležaje. Ležaji potrebujejo periodično mazanje, kar je poleg vzdrževanja in čiščenja statorskih navitij in rotorskih ščetk pomemben postopek vzdrževanja.