Pretvorbo energije iz električne v mehansko je pojasnil Michael Faraday, britanski znanstvenik leta 1821. Pretvorbo energije je mogoče narediti z razporeditvijo tokovnega vodnika znotraj magnetnega polja. Torej se prevodnik začne vrteti zaradi ustvarjenega navora iz magnetnega polja in električnega toka. Britanski znanstvenik William Sturgeon je bil leta 1832 na podlagi njegovega zakona zasnovan za enosmerni stroj. Vendar je bilo drago in ni primerno za nobeno aplikacijo. Torej končno, prvi električni motor je leta 1886 izumil Frank Julian Sprague.
Kaj je električni motor?
Elektromotor lahko definiramo kot takega vrsta stroja uporablja se za pretvorbo energije iz električne in mehanske. Večina motorjev deluje skozi komunikacijo med električnim tokom in magnetnim poljem navitja motorja za ustvarjanje sile v obliki vrtenja gredi. Te motorje lahko sproži vir enosmernega ali izmeničnega toka. Generator je mehansko enak elektromotorju, vendar deluje v nasprotni smeri tako, da mehansko energijo spremeni v električno. Shema elektromotorja je prikazana spodaj.
Razvrstitev elektromotorjev je mogoče razvrstiti na podlagi razlogov, kot je vrsta vir energije , konstrukcija, vrsta izhoda gibanja in uporaba. So AC, DC, brezkrtačni, krtačeni, fazni, kot so enofazni, dvo- ali trifazni itd. Motorji s tipičnimi značilnostmi in dimenzijami lahko zagotavljajo primerno mehansko moč za uporabo v industriji. Ti motorji se uporabljajo v črpalkah, industrijskih ventilatorjih, obdelovalnih strojih, puhalih, električnih orodjih, diskovnih pogonih.
električni motor
Gradnja elektromotorjev
Konstrukcija elektromotorja se lahko izvede z uporabo rotorja, ležajev, statorja, zračne reže, navitij, komutatorja itd.
elektromotorna konstrukcija
Rotor
Rotor v elektromotorju je premični del in njegova glavna naloga je vrtenje gredi za ustvarjanje mehanske moči. Na splošno rotor vključuje vodnike, ki so položeni za prenašanje tokov in komunicirajo z magnetnim poljem v statorju.
Ležaji
Ležaji v motorju v glavnem podpirajo rotor, da aktivira svojo os. Gred motorja se s pomočjo ležajev razširi na obremenitev motorja. Ker se sile obremenitve uporabljajo zunaj ležaja, je obremenitev znana kot previs.
Stator
Stator v motorju je neaktivni del elektromagnetnega vezja. Vključuje trajne magnete ali navitja. Stator je lahko izdelan iz različnih tankih kovinskih pločevin, ki so znane kot laminiranje. Ti se v glavnem uporabljajo za zmanjšanje izgub energije.
Zračna luknja
Zračna reža je prostor med statorjem in rotorjem. Učinek zračne reže je odvisen predvsem od reže. Je glavni vir za faktor nizke moči motorja. Ko se zračna reža poveča med statorjem in rotorjem, se poveča tudi magnetni tok. Zaradi tega bi morala biti zračna reža manjša.
Navitja
Navitja v motorjih so žice, ki so položene znotraj tuljav, običajno prekrite okoli prožnega železnega magnetnega jedra, tako da tvorijo magnetne polove, medtem ko so pod napetostjo. Za navitja motorja , baker je najpogosteje uporabljen material. Baker je najpogostejši material za navitja, uporablja pa se tudi aluminij, ki pa mora biti trden za varno prenašanje podobnih električnih obremenitev.
Komutator
The komutator je pol obroč v motorju, ki je izdelan iz bakra. Glavna naloga tega je povezati ščetke proti tuljavi. Komutatorski obroči se uporabljajo za zagotovitev, da se tok toka znotraj tuljave obrne vsako polovico časa, zato se ena površina tuljave pogosto potisne navzgor, druga površina tuljave pa potisne navzdol.
Delo elektromotorja
V bistvu večina elektromotorjev deluje na elektromagnetno indukcijsko načelo vendar obstajajo različne vrste motorjev, ki uporabljajo druge elektromehanske metode, in sicer piezoelektrični učinek in elektrostatično silo.
Osnovno načelo delovanja elektromagnetnih motorjev je lahko odvisno od mehanske energije, ki deluje na vodnik s pomočjo toka električnega toka in je nameščena znotraj magnetnega polja. Smer mehanske sile je pravokotna na magnetno polje ter vodnik in magnetno polje.
Vrste elektromotorjev
Dandanes najpogosteje uporabljani električni motorji vključujejo predvsem motorje z izmeničnim tokom in enosmerne motorje
AC motor
AC motorji so razvrščeni v tri vrste, in sicer asinhronski, sinhroni in linearni motorji
- Indukcijski motorji so razvrščeni v dve vrsti, in sicer enofazni in trifazni motorji
- Sinhroni motorji so razvrščeni v dve vrsti, in sicer za histerezne in relukcijske motorje
Enosmerni motor
Enosmerni motorji so razdeljeni v dve vrsti, in sicer samo vzbujajoči in ločeno vzbujeni motorji
- Samovzbujeni motorji so razdeljeni v tri tipe, in sicer serijski, sestavljeni in ranžirni motorji
- Sestavljeni motorji so razdeljeni na dve vrsti, in sicer na kratke in dolge
Uporaba elektromotorja
Aplikacije elektromotorja vključujejo naslednje.
- Uporabe električni motor vključujejo predvsem puhala, ventilatorje, obdelovalne stroje, črpalke , turbine, električno orodje, alternatorji, kompresorji, valjarne, ladje, movers, papirnice.
- Elektromotor je bistvena naprava v različnih aplikacijah, kot so ogrevalna, prezračevalna in hladilna oprema HVAC, gospodinjski aparati in motorna vozila.
Prednosti elektromotorja
Električni motorji imajo več prednosti, kadar primerjamo z običajnimi motorji, ki vključujejo naslednje.
- Primarni stroški teh motorjev so nizki v primerjavi z motorji na fosilna goriva, vendar sta konjski moči obeh podobni.
- Ti motorji vključujejo gibljive dele, zato je življenjska doba teh motorjev daljša.
- Zmogljivost teh motorjev je do 30.000 ur, kot smo pravilno vzdrževali. Torej vsak motor zahteva malo vzdrževanja
- Ti motorji so izjemno učinkoviti in omogočajo samodejni nadzor za samodejni vklop in izklop.
- Ti motorji ne uporabljajo goriva, ker ne zahtevajo vzdrževanja motornega olja, sicer pa servisiranje baterij.
Slabosti električnega motorja
Pomanjkljivosti teh motorjev vključujejo naslednje.
- Velikih elektromotorjev ni enostavno premikati, zato je treba razmisliti o natančni napetosti in toku
- V nekaterih primerih so drage razširitve vodov obvezne za izolirana območja, kjer električna energija ni dostopna.
- Ponavadi so zmogljivosti teh motorjev učinkovitejše.
Tu gre torej za električni motor , glavna naloga tega pa je pretvarjanje energije iz električne v mehansko. Ti motorji so zelo tihi in priročni, saj uporabljajo izmenični tok, sicer enosmerni tok. Ti motorji so na voljo povsod, kjer je možno mehansko gibanje z izmeničnim ali enosmernim tokom. Tukaj je vprašanje za vas, kako narediti elektromotor?
