Elektrik motorları, 1800'lerin başında fizikçi Michael Faraday tarafından keşfedilen bir fenomen olan elektromanyetik indüksiyona dayanır. Bir mıknatısı, etrafına iletken bir tel sardığı bir toroidin içinden geçirmenin, telde bir elektrik akımı ürettiğini buldu. Elektrik motorları bu fikri tersine kullanır. Bobinden akım geçtiğinde bobin manyetize olur ve eğer bir mile takılır ve asılırsa kalıcı bir mıknatıs tarafından oluşturulan alanda, karşıt manyetik kuvvetler, şaftı döndürmek için yeterli kuvveti oluşturur. Şaftın bir dişli mekanizmasına bağlanması, iş yapabilmesini sağlar ve yatak eklemek sürtünmeyi azaltır ve motorun verimliliğini artırır.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadım)
Bir elektrik motorunun ana parçaları arasında stator ve rotor, bir dizi dişli veya kayış ve sürtünmeyi azaltmak için yataklar bulunur. DC motorlar ayrıca akım yönünü tersine çevirmek ve motorun dönmesini sağlamak için bir komütatöre ihtiyaç duyar.
•••lvdesign77/iStock/Getty Images
Stator, Rotor, Fırçalar ve Komütatör
Modern ticari elektrik motorları, kalıcı bir mıknatıs kullanmak yerine genellikle tamamen elektromıknatıslara dayanır. Dairesel bir düzende düzenlenmiş bir dizi küçük bobin statoru oluşturur ve bu bobinler sabit bir manyetik alan oluşturur. Bir armatürün etrafına sarılmış ve bir mile bağlı ayrı bir bobin, alanın içinde dönen rotoru oluşturur. Dönen bir bobine teller bağlayamayacağınız için, rotorda genellikle stator üzerindeki iletken bir yüzeyle temas halinde kalan metalik fırçalar bulunur. Bu yüzey, stator sargıları ile birlikte motor gövdesi üzerinde bulunan güç terminallerine bağlanır.
Gücü açtığınızda, sabit bir manyetik alan oluşturmak için elektrik alan bobinlerine akar. Ayrıca fırçaların arasından geçerek armatür bobinine enerji verir. Batarya ile çalışan DC motorlar, rotorun her yarım dönüşünde elektrik alanını tersine çeviren rotor miline bağlı bir anahtar olan bir komütatör de içerir. Bu alanın tersine çevrilmesi, rotorun tek bir yönde dönmesini sağlamak için gereklidir.
•••nabihariahi/iStock/Getty Images
Dişliler ve Kayışlar
Kendi başına dönen bir motor şaftı, onu delmek veya bir fan bıçağını döndürmek için kullanmak istemediğiniz sürece pek kullanışlı değildir. Çoğu motor, dönen şaftın enerjisini faydalı harekete dönüştürmek için bir dişli sistemi ve/veya tahrik kayışları içerir. Kayışların veya dişlilerin konfigürasyonu, bitişik bir şaft üzerindeki dönme hızını artırabilir, bu da gücün azalmasına neden olabilir veya dönme hızını düşürürken gücü artırabilir. Sonsuz tahrik dişlileri, dönüş yönünü 90 derece değiştirebilir. Dişliler ve kayışlar, tek bir motorun aynı anda çeşitli işlevleri yerine getirmesini mümkün kılar.
•••scanrail/iStock/Getty Images
Sürtünmeyi Azaltan Rulmanlar
Motor ne kadar büyük olursa, hareketli parçalar arasında o kadar fazla sürtünme oluşur. Bu sürtünme kuvveti, rotorun hareketine karşı çıkarak motorun verimini düşürür ve nihayetinde parçaları aşındırır. Çoğu motorda, rotoru merkezde tutmak ve hava boşluğunu en aza indirmek için stator ve rotor arasında yataklar bulunur. Daha küçük motorlarda bilyalı rulmanlar bulunurken, büyük motorlarda makaralı rulmanlar kullanılır. Rulmanlar, stator sargılarının ve rotor fırçalarının bakımı ve temizliği ile birlikte önemli bir bakım prosedürü olan periyodik yağlamaya ihtiyaç duyar.