Inhoud
- TL; DR (te lang; niet gelezen)
- De stator, rotor, borstels en commutator
- Tandwielen en riemen
- Lagers om wrijving te verminderen
Elektromotoren vertrouwen op elektromagnetische inductie, een fenomeen dat in de vroege jaren 1800 werd ontdekt door natuurkundige Michael Faraday. Hij ontdekte dat het bewegen van een magneet door een toroïde, waaromheen hij een geleidende draad had gewikkeld, een elektrische stroom in de draad opwekte. Elektromotoren gebruiken dit idee omgekeerd. Wanneer een stroom door een spoel gaat, wordt de spoel gemagnetiseerd en als deze wordt bevestigd aan een as en wordt opgehangen in het veld dat wordt gegenereerd door een permanente magneet, creëren de tegengestelde magnetische krachten voldoende kracht om de as te draaien. Het verbinden van de as met een tandwielmechanisme maakt het mogelijk om werk te doen en het toevoegen van lagers vermindert wrijving en verhoogt de efficiëntie van de motor.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
De belangrijkste onderdelen van een elektromotor zijn de stator en rotor, een reeks tandwielen of riemen en lagers om wrijving te verminderen. DC-motoren hebben ook een commutator nodig om de stroomrichting om te keren en de motor te laten draaien.
De stator, rotor, borstels en commutator
In plaats van een permanente magneet te gebruiken, vertrouwen moderne commerciële elektromotoren meestal volledig op elektromagneten. Een reeks kleine spoelen die in een cirkelvormige opstelling zijn gerangschikt, vormt de stator en deze spoelen genereren een permanent magnetisch veld. Een afzonderlijke spoel die rond een anker is gewikkeld en aan een as is bevestigd, vormt de rotor, die in het veld ronddraait. Omdat u geen draden aan een draaiende spoel kunt bevestigen, bevat de rotor meestal metalen borstels die in contact blijven met een geleidend oppervlak op de stator. Dit oppervlak, samen met de statorwikkelingen, zijn verbonden met stroomaansluitingen op het motorhuis.
Wanneer u de stroom inschakelt, stroomt elektriciteit in de veldspoelen om een permanent magnetisch veld te creëren. Het stroomt ook door de borstels en bekrachtigt de ankerrol. DC-motoren, zoals die op een batterij, bevatten ook een commutator, een schakelaar die is bevestigd aan de rotoras die het elektrische veld omkeert met elke halve draaiing van de rotor. Deze veldomkering is noodzakelijk om de rotor in één richting te laten draaien.
••• nabihariahi / iStock / Getty ImagesTandwielen en riemen
Op zichzelf is een draaiende motoras niet erg handig, tenzij u deze wilt gebruiken voor het boren of voor het draaien van een ventilatorblad. De meeste motoren bevatten een systeem van tandwielen en / of aandrijfriemen om de energie van de draaiende as om te zetten in nuttige beweging. De configuratie van de riemen of tandwielen kan de rotatiesnelheid op een aangrenzende as verhogen, wat resulteert in een vermindering van vermogen, of het kan het vermogen verhogen terwijl de rotatiesnelheid wordt verlaagd. Door wormen aangedreven tandwielen kunnen de draairichting 90 graden veranderen. Tandwielen en riemen maken het mogelijk voor een enkele motor om verschillende functies tegelijkertijd uit te voeren.
Lagers om wrijving te verminderen
Hoe groter de motor, hoe meer wrijving er ontstaat tussen de bewegende delen. Deze wrijvingskracht verzet zich tegen de beweging van de rotor, waardoor de efficiëntie van de motor wordt verminderd en de onderdelen uiteindelijk verslijten. De meeste motoren hebben lagers tussen de stator en de rotor om de rotor gecentreerd te houden en de luchtspleet te minimaliseren. Kleinere motoren hebben kogellagers, terwijl grote motoren rollagers gebruiken. Lagers hebben periodieke smering nodig, wat samen met onderhoud en reiniging van de statorwikkelingen en rotorborstels een belangrijke onderhoudsprocedure is.