Elektrik motorları, her gün kullandığımız cihazlara güç sağlamak için her zaman kullanılır. Sıcak bir günde sizi serinleten bir fan motoru, yaprak üfleyicinizdeki motor veya elektrikli bir araba, elektrik motorları olmadan dünya çok farklı bir yer olurdu.
Elektrik Motoru Nedir?
Elektrik motoru, elektrik enerjisini mekanik enerjiye (özellikle kinetik enerji veya hareket enerjisi) dönüştürebilen bir makinedir. Bu genellikle elektrik ve manyetizma arasındaki ilişkiden yararlanılarak elde edilir.
Elektrik motorları, duvar prizinizden akan gibi bir AC akımıyla veya bir pil tarafından sağlanan gibi DC akımıyla çalıştırılabilir.
Elektrik Motoru Nasıl Çalışır?
Bir elektrik motorunun arkasındaki temel ilke, harici bir manyetik alan varlığında serbestçe dönebilen bir tel bobininin olması gerektiğidir.
Akım tel bobinden geçerken, akım ve alan arasındaki etkileşim, bobinin dönmesine neden olan bir tork üretir. Bu dönüş, örneğin bir oyuncak arabadaki lastikleri döndürmek için kullanılabilir veya bir krank milini çalıştırabilir ve dönme hareketini doğrusal harekete dönüştürebilir.
Kendi Elektrik Motorunuzu Nasıl Yapabilirsiniz?
Bazen bir motorun nasıl çalıştığını anlamanın en iyi yolu, bir tane kendiniz yapmaktır. Ortak ev eşyalarıyla basit bir DC motor yapabilirsiniz.
Bir manyetik alanın varlığında dikkatlice şekillendirilmiş bir telden akım göndererek, elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştürmemize izin verecek şekilde dönecek olan devremizin bir kısmı enerji.
İhtiyacınız Olan Şeyler
- sarma teli
- D hücre 1,5 V pil
- 2 ataş
- kalıcı mıknatıs
- bant
Sargı telini bir "D" hücre 1,5 V pilin etrafına birkaç kez sararak bir tel bobini yapın (pil bir form görevi görür; sarma bittiğinde bobini çıkarın). Her iki ucundan da yaklaşık 2 ila 3 cm dışarı çıkacak şekilde bırakın. Tüm dönüşlerin aynı yönde sarıldığından emin olun.
Bobin, ataşların sağladığı kızağa yerleştirildiğinde kolayca dönmesi için bu uçlarda iyi dengelenmiş olmalıdır. Bobinleri birbirine sarmak için bobinlerin etrafındaki son halkayı bükerek bobini bir arada tutmalısınız.
Bobin gösterilen konumdayken, ataşlara temas edecek tel uçlarından birinin sadece alt kısmındaki yalıtımın çıkarılması gerekir. Diğer ucu ataca değdiği yerde tamamen soyulmalıdır. Bu şekilde, akım zamanın yaklaşık yarısında bobinden geçecektir.
Bobini gösterildiği gibi tutmaları için iki ataşı bükün ve yerine sabitleyin.
Bobininizin altına kalıcı bir mıknatıs yerleştirin.
Form olarak kullandığınız D pili gibi bir güç kaynağını ataçlara bağlayın.
Bobine küçük bir dönüş vererek motorunuzu çalıştırmayı deneyin. Deneyin, ayarlayın, deneyin, ayarlayın, deneyin ve başarılı olana kadar tekrar ayarlayın!
O nasıl çalışır?
Bobin resimdeki gibi yönlendirilmişse, bobinden akım saat yönünde geçiyor ve manyetik alan yukarıyı gösteriyorsa, o zaman bobinin üst kısmı bobin işaret eden bir kuvvet hissedecektir (bunu görüntülediğiniz bilgisayar ekranına göre) ve bobinin alt kısmı işaret eden bir kuvvet hissedecektir. içinde. Bu, bobinin dönmesine neden olur.
Bobininiz 180 derece döndüğünde, akım saat yönünün tersine akacaktır. Ancak telin yarısını soyduğunuz için bobin ters çevrildiği süre boyunca akım akmayacaktır. Bu, bobini devam etmek yerine tersine çeviren ters yönde bir kuvvetle sonuçlanmamak içindir.
Alandan kaynaklanan ilk itme yeterince güçlüyse, bobin 180 dereceyi geçecek ve tam bir dönüş yapacaktır. bir kuvvetin başka bir dönüş yapmasına neden olacak şekilde akımın sonuna doğru aktığı dönme önce. Her şey yeterince dengeliyse, motor oldukça hızlı ve uzun süre dönmelidir.
Ticari Motor Parçaları
Ticari bir motorun bileşenleri aşağıdakileri içerir:
armatür motorun güç üreten kısmıdır. üzerinde yer alabilir rotor (dönen kısım) veya stator (sabit kısım.) Armatür, akım geçtiğinde manyetik alanla etkileşime giren tel bobinlerinden oluşur. Ev yapımı motorumuzda bobin armatür ve rotordu ve ataçlar stator görevi gördü.
fırçalar rotor dönerken akımın aktarılmasına izin verir. Ev yapımı motorumuzda, ataçların ve bakır telin temas noktası aynı amaca hizmet etti.
bir komütatör mevcut yönü periyodik olarak tersine çevirmeye yarar. Bu, bir doğru akımda veya DC motorda gereklidir, ancak akım zaten yön değiştirdiği için genellikle alternatif akımda veya AC motorda gerekli değildir. Kontak telinin bir tarafını izole ederek motorumuzda açma/kapama akımı sağladık.
bir alan mıknatısı veya alan bobinleri (elektromıknatıslar) gerekli manyetik alanı yaratır.
aks rotor ile birlikte dönecek şekilde rotorun dönme ekseni ile hizalanmış çubuk şeklinde bir parçadır. Ev yapımı motorumuzun yatay uçları aslında bir akstı.
bir pinyon motor hareketini başka bir nesneye veya bir makinenin parçasına aktarmak için kullanılabilecek küçük bir dişlidir.
Elektrik Motoru Çeşitleri
Birçok farklı elektrik motoru türü vardır. İlk olarak AC veya DC motorlar olarak alt bölümlere ayrılsa da, başka birçok varyasyon da mümkündür. Ağır hizmet, hafif hizmet, çiftlik görevi veya genel amaçlı olsun, birçok türden sadece birkaçı burada listelenmiştir.
bir tek fazlı motor bir AC güç kaynağıyla çalışır.
bir üç fazlı motor aynı frekanstaki üç alternatif akımın birbiriyle faz dışı olduğu akımdır.
bir senkronize motor dönme periyodu AC frekansının tamsayı katı olan bir motordur.
bir asenkron veya endüksiyon motoru, rotordaki elektrik akımı, stator sargısının manyetik alanından elektromanyetik indüksiyon ile üretilir.
bir step motor tam dönüşü eşit adımlara bölen fırçasız bir DC motordur. Motor, adımlardan herhangi birinde hareket edebilir ve tutabilir.
Elektrik Jeneratörleri
Elektrik jeneratörleri, elektrik motorlarının tersidir; mekanik enerjiyi alıp elektrik enerjisine dönüştürürler. Bu, birçok farklı şekilde yapılabilir.
Örneğin, rüzgar enerjisi, jeneratörün içindeki bir rotoru döndüren bir rüzgar jeneratörünün fan kanatlarını döndürmek için kullanılabilir ve ortaya çıkan elektromanyetik indüksiyon akımın akmasına neden olur. Hidroelektrik santralleri de benzer şekilde çalışır, düşen su bir türbinde kanatları döndürür.