Електромотори се стално користе за напајање уређаја које користимо свакодневно. Било да се ради о мотору вентилатора који вас хлади по врућем дану, мотору вентилатора или електричном аутомобилу, без електромотора, свет би био на сасвим другом месту.
Шта је електрични мотор?
Електромотор је машина која може претворити електричну енергију у механичку (тачније кинетичку енергију или енергију кретања). То се обично постиже искоришћавањем односа између електричне енергије и магнетизма.
Електрични мотори се могу напајати наизменичном струјом, попут оне која тече из зидне утичнице, или једносмерном струјом, коју напаја батерија.
Како ради електрични мотор?
Основни принцип који стоји иза електромотора је да мора постојати завојница жице која се може слободно ротирати у присуству спољног магнетног поља.
Како струја пролази кроз жичани намотај, интеракција између струје и поља ствара обртни моменат, што доводи до ротације завојнице. Ова ротација се, на пример, може користити за ротирање гума на аутомобилима играчака или за погон радилице и претварање ротационог кретања у линеарно кретање.
Како направити властити електрични мотор
Понекад је најбољи начин да схватите како мотор ради ако га сами направите. Можете да направите једноставан једносмерни мотор са уобичајеним предметима за домаћинство.
Слањем струје кроз пажљиво обликовану жицу у присуству магнетног поља можемо стварати део нашег кола који ће се окретати, омогућавајући нам да електричну енергију претворимо у механичку енергије.
Ствари које ће вам требати
- Жица за намотавање
- Д-ћелијска 1,5-В батерија
- 2 спајалице
- Трајни магнет
- Касета
Направите калем од жице тако да неколико пута омотате жицу за навијање око 1,5-В батерије "Д" ћелије (батерија служи као облик; уклоните завојницу када завршите са навијањем). Оставите око 2 до 3 цм да вире са оба краја. Уверите се да су сви завоји намотани у истом смеру.
Завојница треба да буде добро уравнотежена на тим крајевима, тако да ће се лако окретати када се стави у лежиште предвиђено спајалицама. Требало би да држите завојницу тако што ћете завртати последњу петљу око завојница како бисте их омотали.
Када је завојница у приказаном положају, на једном од крајева жице, који ће додиривати спајалице, изолација мора бити уклоњена само са доње стране. Други крај треба потпуно оголити тамо где је у контакту са спајалицом. На тај начин ће струја кроз завојницу тећи отприлике половину времена.
Савијте две спајалице тако да држе завојницу како је приказано и учврстите их на месту.
Ставите трајни магнет испод завојнице.
Повежите напајање - попут Д батерије коју сте користили као образац - на спајалице.
Покушајте да покренете мотор давањем завојнице малим окретајем. Покушајте, прилагодите, покушајте, прилагодите, покушајте и прилагодите поново док не успете!
Како то функционише?
Ако је завојница оријентисана као што је приказано на слици, струја пролази кроз завојницу у смеру казаљке на сату, а магнетно поље усмерено према горе, тада врх завојница ће осетити силу која показује (у односу на екран рачунара на којем ово гледате), а дно завојнице ће осетити силу како показује у. То ће довести до ротације завојнице.
Када се ваша завојница ротира за 180 степени, струја би тада текла у смеру супротном од казаљке на сату. Међутим, пошто сте скинули половину жице, током времена обрнутог намотаја струја неће тећи. То је тако да не завршимо са силом у супротном смеру која намотава обрне уместо да настави.
Под условом да је почетни потисак због поља довољно јак, завојница ће се преокренути за 180 степени, чинећи комплет ротација, према чијем крају струја тече на такав начин да је сила натера да изврши још једну ротацију исто као пре него што. Ако је све довољно добро уравнотежено, мотор треба да се окреће прилично брзо и дуго.
Комерцијални моторни делови
Компоненте комерцијалног мотора укључују следеће:
Тхе арматура је део мотора који производи снагу. Може се налазити на ротор (ротирајући део) или статор (стационарни део.) Арматура се састоји од калема жице који у интеракцији са магнетним пољем пролазе кроз струју. У нашем домаћем мотору калем је била арматура и ротор, а спајалице су служиле као статор.
Четке омогућавају да се струја преноси на ротор док се окреће. У нашем домаћем мотору тачка контакта спајалица и бакарне жице служила је истој сврси.
А. комутатор служи за повремени преокрет тренутног смера. Ово је потребно код једносмерне струје или једносмерног мотора, али обично не код наизменичне струје или код мотора наизменичне струје јер струја већ мења смер. Струју укључивања и искључивања у нашем мотору постигли смо тако што смо држали једну страну контактне жице изолованом.
А. пољски магнет или пољске завојнице (електромагнети) стварају неопходно магнетно поље.
Тхе осовина је комад у облику штапа поравнат са осом ротације ротора тако да се окреће заједно са ротором. Хоризонтални крајеви нашег домаћег мотора у основи су били осовина.
А. зупчаник је мали зупчаник који се може користити за пренос кретања мотора на други предмет или део машине.
Врсте електричних мотора
Постоји много различитих врста електромотора. Иако су прво подељени као наизменични или једносмерни мотори, могуће су и многе друге варијације. Било за тешке, лаке, пољопривредне или опште намене, овде је наведено само неколико од многих врста.
А. једнофазни мотор ради од једног напајања наизменичном струјом.
А. трофазни мотор је онај који покрећу три наизменичне струје исте фреквенције ван фазе међусобно.
А. синхрони мотор је мотор чији је период ротације цео број вишекратник наизменичне фреквенције.
У ан асинхрони или индукциони мотор, електрична струја у ротору настаје електромагнетном индукцијом из магнетног поља намотаја статора.
А. корачни мотор је једносмерни мотор без четкица који прекида пуну ротацију у једнаке кораке. Мотор се може кретати и задржавати у било ком од степеница.
Електрични генератори
Електрични генератори су реверс електричних мотора; узимају механичку енергију и претварају је у електричну. То се може учинити на много различитих начина.
На пример, енергија ветра може се користити за окретање лопатица вентилатора генератора ветра, које окрећу ротор унутар генератора, и електромагнетне индукције која резултира протицањем струје. Хидроелектране раде на сличан начин, када падајућа вода окреће лопатице у турбини.