Indhold
- TL; DR (for lang; læste ikke)
- Statoren, rotoren, børsterne og kommutatoren
- Gear og bælter
- Lejer for at reducere friktion
Elektriske motorer er afhængige af elektromagnetisk induktion, et fænomen, der blev opdaget i begyndelsen af 1800-tallet af fysiker Michael Faraday. Han fandt, at bevægelse af en magnet gennem en toroid, som han havde viklet en ledende ledning, genererede en elektrisk strøm i ledningen. Elektriske motorer bruger denne idé omvendt. Når en strøm passerer gennem en spole, magnetiseres spolen, og hvis den er fastgjort til en skaft og ophængt i det felt, der genereres af en permanent magnet, skaber de modstående magnetiske kræfter tilstrækkelig kraft til at dreje skaftet. Tilslutning af akslen til en gearmekanisme gør den i stand til at udføre arbejde, og tilføjelse af lejer reducerer friktion og øger motorens effektivitet.
TL; DR (for lang; læste ikke)
De vigtigste dele af en elektrisk motor inkluderer stator og rotor, en række gear eller bælter og lejer for at reducere friktion. DC-motorer har også brug for en kommutator for at vende strømretningen og holde motoren roterende.
Statoren, rotoren, børsterne og kommutatoren
I stedet for at bruge en permanent magnet, er moderne kommercielle elektriske motorer normalt helt afhængige af elektromagneter. En række små spoler arrangeret i et cirkulært arrangement danner statoren, og disse spoler genererer et stående magnetfelt. En separat spole viklet omkring en anker og fastgjort til en skaft danner rotoren, der roterer inde i feltet. Fordi du ikke kan fastgøre ledninger til en spinding, indeholder rotoren normalt metalliske børster, der forbliver i kontakt med en ledende overflade på statoren. Denne overflade er sammen med statorviklingerne forbundet til kraftterminaler placeret på motorhuset.
Når du tænder for strømmen, strømmer der strøm ind i feltspolerne for at skabe et stående magnetfelt. Det flyder også gennem børsterne og giver anledning til spænding. DC-motorer, såsom dem, der kører på et batteri, inkluderer også en kommutator, som er en afbryder, der er fastgjort til rotorakslen, der vender det elektriske felt med hver halve rotation af rotoren. Denne feltvending er nødvendig for at holde rotoren i en retning.
••• nabihariahi / iStock / Getty ImagesGear og bælter
I sig selv er en roterende motoraksel ikke meget nyttig, medmindre du vil bruge den til boring eller til spinding af en blæser. De fleste motorer har et system med gear og / eller drivremme for at omdanne energien fra spindeakslen til nyttig bevægelse. Konfigurationen af bælterne eller tandhjulene kan øge omdrejningshastigheden på en tilstødende aksel, hvilket resulterer i en reduktion af effekten, eller den kan øge effekten, mens rotationshastigheden reduceres. Orm-drev gear kan ændre rotationsretningen med 90 grader. Gear og bælter gør det muligt for en enkelt motor at udføre en række forskellige funktioner samtidigt.
Lejer for at reducere friktion
Jo større motor, jo mere friktion genereres mellem de bevægelige dele. Denne friktionskraft modsætter sig rotorens bevægelse, reducerer motorens effektivitet og i sidste ende slider delene ned. De fleste motorer har lejer mellem statoren og rotoren for at holde rotoren centreret og minimere luftgabet. Mindre motorer har kuglelejer, mens store motorer anvender rullelejer. Lejer har brug for periodisk smøring, hvilket sammen med service og rengøring af statorviklinger og rotorbørster er en vigtig vedligeholdelsesprocedure.