มอเตอร์ไฟฟ้า: มันคืออะไรและทำงานอย่างไร?

มอเตอร์ไฟฟ้าถูกใช้ตลอดเวลาเพื่อให้พลังงานแก่อุปกรณ์ที่เราใช้ทุกวัน ไม่ว่าจะเป็นมอเตอร์พัดลมที่ทำให้คุณเย็นสบายในวันที่อากาศร้อน มอเตอร์ในเครื่องเป่าใบไม้หรือรถยนต์ไฟฟ้า หากไม่มีมอเตอร์ไฟฟ้า โลกจะเป็นสถานที่ที่แตกต่างกันมาก

มอเตอร์ไฟฟ้าเป็นเครื่องจักรที่สามารถแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล (โดยเฉพาะพลังงานจลน์หรือพลังงานของการเคลื่อนไหว) โดยทั่วไปจะทำได้โดยการใช้ประโยชน์จากความสัมพันธ์ระหว่างไฟฟ้าและแม่เหล็ก

มอเตอร์ไฟฟ้าอาจใช้กระแสไฟ AC เช่น ที่ไหลจากเต้ารับที่ผนัง หรือกระแสตรง เช่น ที่จ่ายโดยแบตเตอรี่

หลักการพื้นฐานที่อยู่เบื้องหลังมอเตอร์ไฟฟ้าคือต้องมีขดลวดที่หมุนได้อย่างอิสระเมื่อมีสนามแม่เหล็กภายนอก

เมื่อกระแสไหลผ่านขดลวด ปฏิกิริยาระหว่างกระแสกับสนามทำให้เกิดแรงบิด ทำให้ขดลวดหมุน การหมุนนี้สามารถใช้เพื่อหมุนยางบนรถของเล่นได้ ตัวอย่างเช่น หรือสามารถขับเคลื่อนเพลาข้อเหวี่ยง และแปลงการเคลื่อนที่แบบหมุนเป็นการเคลื่อนที่เชิงเส้นได้

บางครั้งวิธีที่ดีที่สุดในการทำความเข้าใจวิธีการทำงานของมอเตอร์คือการสร้างด้วยตัวเอง คุณสามารถสร้างมอเตอร์กระแสตรงแบบง่ายๆ ด้วยของใช้ในครัวเรือนทั่วไป

โดยการส่งกระแสผ่านลวดรูปทรงอย่างระมัดระวังต่อหน้าสนามแม่เหล็ก เราสามารถสร้าง ส่วนหนึ่งของวงจรของเราที่จะหมุนทำให้เราสามารถแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นเครื่องกลได้ พลังงาน.

• ลวดม้วน
• แบตเตอรี่ดีเซลล์ 1.5-V
• 2 คลิปหนีบกระดาษ
• แม่เหล็กถาวร
• เทป

หากขดลวดอยู่ในแนวตามที่แสดงในภาพ กระแสจะไหลตามเข็มนาฬิกาผ่านขดลวดและสนามแม่เหล็กจะชี้ขึ้นด้านบน คอยล์จะรู้สึกถึงแรงที่ชี้ออกมา (เทียบกับหน้าจอคอมพิวเตอร์ที่คุณกำลังดูอยู่) และด้านล่างของคอยล์จะรู้สึกถึงแรงชี้ ใน. จะทำให้คอยล์หมุน

เมื่อขดลวดของคุณหมุน 180 องศา กระแสก็จะไหลทวนเข็มนาฬิกา อย่างไรก็ตาม เนื่องจากคุณได้ถอดลวดออกครึ่งหนึ่งแล้ว จะไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลในระหว่างเวลาที่ขดลวดกลับด้าน เพื่อที่เราจะได้ไม่ลงเอยด้วยแรงในทิศทางตรงกันข้ามทำให้คอยล์กลับด้านแทนที่จะทำต่อ

ให้กดเริ่มต้นเนื่องจากสนามมีความแข็งแรงเพียงพอขดลวดจะพลิก 180 องศาทำให้สมบูรณ์ การหมุนไปจนสุดซึ่งกระแสไหลในลักษณะที่แรงทำให้เกิดการหมุนอีกอันเช่นเดียวกับ just ก่อน. หากทุกอย่างสมดุลดีพอ มอเตอร์ควรหมุนค่อนข้างเร็วและเป็นเวลานาน

ส่วนประกอบของมอเตอร์เชิงพาณิชย์ ได้แก่ :

เกราะ เป็นส่วนผลิตไฟฟ้าของมอเตอร์ อาจตั้งอยู่บน located โรเตอร์ (ส่วนที่หมุน) หรือ or สเตเตอร์ (ส่วนที่อยู่กับที่) กระดองประกอบด้วยขดลวดที่ทำปฏิกิริยากับสนามแม่เหล็กเมื่อกระแสไหลผ่าน ในมอเตอร์แบบโฮมเมดของเรา ขดลวดคืออาร์เมเจอร์และโรเตอร์ และคลิปหนีบกระดาษทำหน้าที่เป็นสเตเตอร์

แปรง อนุญาตให้กระแสถ่ายโอนไปยังโรเตอร์ขณะหมุน ในมอเตอร์แบบโฮมเมดของเรา จุดสัมผัสของคลิปหนีบกระดาษและลวดทองแดงมีจุดประสงค์เดียวกัน

อา สับเปลี่ยน ทำหน้าที่เปลี่ยนทิศทางปัจจุบันเป็นระยะ สิ่งนี้จำเป็นสำหรับกระแสตรงหรือมอเตอร์กระแสตรง แต่ปกติแล้วไม่ใช่ในกระแสสลับหรือมอเตอร์กระแสสลับ เนื่องจากกระแสเปลี่ยนทิศทางไปแล้ว เราได้รับกระแสไฟเปิด/ปิดในมอเตอร์ของเราโดยการรักษาฉนวนด้านหนึ่งของลวดสัมผัส

อา แม่เหล็กสนาม หรือ ขดลวดสนาม (แม่เหล็กไฟฟ้า) สร้างสนามแม่เหล็กที่จำเป็น

แกน เป็นชิ้นส่วนรูปแท่งซึ่งจัดชิดกับแกนหมุนของโรเตอร์จนหมุนไปพร้อมกับโรเตอร์ ส่วนปลายในแนวนอนของมอเตอร์แบบโฮมเมดของเรานั้นเป็นแกนหลัก

อา ปีกนก เป็นเกียร์ขนาดเล็กที่อาจใช้ถ่ายโอนการเคลื่อนที่ของมอเตอร์ไปยังวัตถุอื่นหรือส่วนหนึ่งของเครื่องจักร

มอเตอร์ไฟฟ้ามีหลายประเภท ในขณะที่แบ่งย่อยเป็นมอเตอร์ AC หรือ DC ในตอนแรก ยังสามารถปรับเปลี่ยนรูปแบบอื่นๆ ได้อีกมากมาย ไม่ว่าจะเป็นงานหนัก งานเบา งานฟาร์ม หรืองานทั่วไป มีเพียงไม่กี่ประเภทที่แสดงไว้ที่นี่

อา มอเตอร์เฟสเดียว ทำงานโดยใช้แหล่งจ่ายไฟ AC หนึ่งตัว

อา มอเตอร์สามเฟส เป็นกระแสที่ขับเคลื่อนด้วยกระแสสลับสามกระแสที่มีความถี่เดียวกันออกจากเฟสซึ่งกันและกัน

อา มอเตอร์ซิงโครนัส เป็นมอเตอร์ที่มีคาบการหมุนเป็นจำนวนเต็มทวีคูณของความถี่กระแสสลับ

ในอัน อะซิงโครนัส หรือ มอเตอร์เหนี่ยวนำกระแสไฟฟ้าในโรเตอร์เกิดจากการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าจากสนามแม่เหล็กของขดลวดสเตเตอร์

อา สเต็ปเปอร์มอเตอร์ เป็นมอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่านที่แบ่งการหมุนเต็มที่ออกเป็นขั้นตอนที่เท่ากัน มอเตอร์สามารถเคลื่อนที่และค้างไว้ที่ขั้นตอนใดขั้นตอนหนึ่ง

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นสิ่งที่ตรงกันข้ามของมอเตอร์ไฟฟ้า พวกเขาใช้พลังงานกลและแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า สามารถทำได้หลายวิธี

ตัวอย่างเช่น พลังงานลมสามารถใช้เพื่อหมุนใบพัดลมของเครื่องกำเนิดลม ซึ่งจะเปลี่ยนโรเตอร์ภายในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า และการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าที่ทำให้กระแสไฟฟ้าไหล โรงไฟฟ้าพลังน้ำทำงานในลักษณะเดียวกัน โดยที่น้ำที่ตกลงมาจะเปลี่ยนใบพัดเป็นกังหัน