อะไรคือหน้าที่ของชิ้นส่วนในมอเตอร์ไฟฟ้า?

มอเตอร์ไฟฟ้าอาศัยการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่ค้นพบในช่วงต้นปี 1800 โดยนักฟิสิกส์ Michael Faraday เขาพบว่าการเคลื่อนที่ของแม่เหล็กผ่าน toroid ซึ่งเขาพันลวดนำไฟฟ้าอยู่รอบๆ ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าในเส้นลวด มอเตอร์ไฟฟ้าใช้แนวคิดนี้ในทางกลับกัน เมื่อกระแสไหลผ่านขดลวด ขดลวดจะกลายเป็นแม่เหล็ก และหากติดอยู่กับเพลาและถูกระงับ ในสนามที่เกิดจากแม่เหล็กถาวร แรงแม่เหล็กตรงข้ามจะสร้างแรงมากพอที่จะหมุนเพลา การเชื่อมต่อเพลากับกลไกเฟืองทำให้สามารถทำงานได้ และการเพิ่มแบริ่งช่วยลดแรงเสียดทานและเพิ่มประสิทธิภาพของมอเตอร์

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

ส่วนประกอบหลักของมอเตอร์ไฟฟ้า ได้แก่ สเตเตอร์และโรเตอร์ ชุดเกียร์หรือสายพาน และแบริ่งเพื่อลดแรงเสียดทาน มอเตอร์กระแสตรงยังต้องการตัวสับเปลี่ยนเพื่อย้อนกลับทิศทางปัจจุบันและทำให้มอเตอร์หมุนอยู่

•••lvdesign77/iStock/Getty Images

แทนที่จะใช้แม่เหล็กถาวร มอเตอร์ไฟฟ้าเชิงพาณิชย์สมัยใหม่มักจะพึ่งพาแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งหมด ชุดของขดลวดขนาดเล็กที่จัดเรียงเป็นวงกลมทำให้เกิดสเตเตอร์ และขดลวดเหล่านี้สร้างสนามแม่เหล็กที่ตั้งอยู่ ขดลวดที่แยกจากกันพันรอบเกราะและยึดติดกับเพลาทำให้เกิดโรเตอร์ซึ่งหมุนอยู่ภายในสนาม เนื่องจากคุณไม่สามารถต่อสายไฟเข้ากับคอยล์หมุนได้ โรเตอร์มักจะมีแปรงโลหะที่ยังคงสัมผัสกับพื้นผิวนำไฟฟ้าบนสเตเตอร์ พื้นผิวนี้พร้อมกับขดลวดสเตเตอร์เชื่อมต่อกับขั้วไฟฟ้าที่อยู่บนตัวเรือนมอเตอร์

เมื่อคุณเปิดเครื่อง กระแสไฟฟ้าจะไหลเข้าสู่ขดลวดสนามเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กที่ยืนอยู่ มันยังไหลผ่านแปรงและเติมพลังให้กับขดลวดกระดอง มอเตอร์กระแสตรง เช่น มอเตอร์ที่ทำงานด้วยแบตเตอรี่ ก็มีสับเปลี่ยนด้วย ซึ่งเป็นสวิตช์ที่ติดอยู่กับเพลาโรเตอร์ซึ่งจะย้อนกลับสนามไฟฟ้าด้วยการหมุนทุกๆ ครึ่งของโรเตอร์ การกลับตัวของฟิลด์นี้จำเป็นเพื่อให้โรเตอร์หมุนไปในทิศทางเดียว

•••nabihariahi / iStock / Getty Images

โดยตัวมันเองแล้ว เพลามอเตอร์แบบหมุนไม่ได้มีประโยชน์มากนัก เว้นแต่คุณต้องการใช้สำหรับเจาะหรือหมุนใบพัดลม มอเตอร์ส่วนใหญ่รวมระบบเกียร์และ/หรือสายพานไดรฟ์เพื่อแปลงพลังงานของเพลาหมุนให้กลายเป็นการเคลื่อนไหวที่มีประโยชน์ การกำหนดค่าของสายพานหรือเฟืองสามารถเพิ่มความเร็วในการหมุนบนเพลาที่อยู่ติดกัน ซึ่งส่งผลให้กำลังลดลง หรือสามารถเพิ่มกำลังในขณะที่ลดความเร็วในการหมุน เฟืองตัวหนอนสามารถเปลี่ยนทิศทางการหมุนได้ 90 องศา เกียร์และสายพานทำให้มอเตอร์ตัวเดียวสามารถทำหน้าที่ต่างๆ ได้พร้อมกัน

•••ภาพ scanrail / iStock / Getty

ยิ่งมอเตอร์มีขนาดใหญ่เท่าใด ชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวก็จะยิ่งเกิดแรงเสียดทานมากขึ้น แรงเสียดทานนี้ขัดขวางการเคลื่อนที่ของโรเตอร์ ทำให้ประสิทธิภาพของมอเตอร์ลดลงและทำให้ชิ้นส่วนสึกหรอในที่สุด มอเตอร์ส่วนใหญ่มีแบริ่งระหว่างสเตเตอร์และโรเตอร์เพื่อให้โรเตอร์อยู่ตรงกลางและลดช่องว่างอากาศ มอเตอร์ขนาดเล็กมีตลับลูกปืนในขณะที่มอเตอร์ขนาดใหญ่ใช้ตลับลูกปืนแบบลูกกลิ้ง ตลับลูกปืนต้องการการหล่อลื่นเป็นระยะ ซึ่งควบคู่ไปกับการบริการและการทำความสะอาดขดลวดสเตเตอร์และแปรงโรเตอร์ เป็นขั้นตอนการบำรุงรักษาที่สำคัญ